DTLS in Python via python-mbedtls

I have to implement DTLS protocol on the top of existing infra with UDP working, so I did a little research and approached python-mbedtls wrapper. Since I am not the proficient with DTLS and i know only basics, I tried to implement exisiting example to meet my requirements.

#!/usr/bin/env python
# SPDX-License-Identifier: MIT
"""An example DTLS/TLS server.

Run ./programs/server.py --help.

"""

from __future__ import annotations

import argparse
import socket
import sys
import time
from contextlib import suppress
from functools import partial
from typing import Any, Callable, NoReturn, Optional, Tuple, Union

from mbedtls._tls import _enable_debug_output, _set_debug_level  # type: ignore
from mbedtls.tls import (
    DTLSConfiguration,
    HelloVerifyRequest,
    ServerContext,
    TLSConfiguration,
    TLSWrappedSocket,
)

if sys.version_info < (3, 10):
    from typing_extensions import TypeAlias
else:
    from typing import TypeAlias

from typing import Final

__all__ = ["Server"]

_Address: TypeAlias = Union[Tuple[Any, ...], str]


def _make_tls_connection(sock: TLSWrappedSocket) -> TLSWrappedSocket:
    assert sock
    conn, _addr = sock.accept()
    conn.do_handshake()
    return conn


def _make_dtls_connection(sock: TLSWrappedSocket) -> TLSWrappedSocket:
    assert sock
    conn, addr = sock.accept()
    conn.setcookieparam(addr[0].encode("ascii"))
    with suppress(HelloVerifyRequest):
        conn.do_handshake()

    _, (conn, addr) = conn, conn.accept()
    _.close()
    conn.setcookieparam(addr[0].encode("ascii"))
    conn.do_handshake()
    return conn


class Server:
    def __init__(
        self,
        srv_conf: Union[TLSConfiguration, DTLSConfiguration],
        proto: socket.SocketKind,
        address: _Address,
    ) -> None:
        super().__init__()
        self.srv_conf: Final = srv_conf
        self.proto: Final = proto
        self.address: Final = address
        self._make_connection: Final = {
            socket.SOCK_STREAM: _make_tls_connection,
            socket.SOCK_DGRAM: _make_dtls_connection,
        }[self.proto]
        self._sock: Optional[TLSWrappedSocket] = None

    def __enter__(self) -> Server:
        self.start()
        return self

    def __exit__(self, *exc_info: object) -> None:
        self.stop()

    def __del__(self) -> None:
        self.stop()

    @property
    def context(self) -> Optional[ServerContext]:
        if self._sock is None:
            return None
        assert isinstance(self._sock.context, ServerContext)
        return self._sock.context

    def start(self) -> None:
        if self._sock:
            self.stop()

        self._sock = ServerContext(self.srv_conf).wrap_socket(
            socket.socket(socket.AF_INET, self.proto)
        )
        self._sock.setsockopt(socket.SOL_SOCKET, socket.SO_REUSEADDR, 1)
        self._sock.bind(self.address)
        if self.proto is socket.SOCK_STREAM:
            self._sock.listen(1)

    def stop(self) -> None:
        if not self._sock:
            return

        self._sock.close()
        self._sock = None

    def run(
        self, conn_handler: Callable[[TLSWrappedSocket], None]
    ) -> NoReturn:
        if not self._sock:
            raise ConnectionRefusedError("server not started")

        while True:
            self._run(conn_handler)

    def _run(self, conn_handler: Callable[[TLSWrappedSocket], None]) -> None:
        assert self._sock is not None
        with self._make_connection(self._sock) as conn:
            conn_handler(conn)


def echo_handler(conn: TLSWrappedSocket, *, packet_size: int) -> None:
    while True:
        data = conn.recv(packet_size)
        if data:
            break
        # Avoid tight loop.
        time.sleep(0.01)
    sent = 0
    view = memoryview(data)
    while sent != len(data):
        sent += conn.send(view[sent:])


def parse_args() -> argparse.Namespace:
    class PSKStoreArg(argparse.Action):
        def __call__(
            self,
            parser: object,
            namespace: argparse.Namespace,
            values: Any,
            option_string: Optional[str] = None,
        ) -> None:
            def entry(kv: bytes) -> Tuple[str, bytes]:
                k, v = kv.split(b"=")
                return k.decode("utf-8"), v

            setattr(
                namespace,
                self.dest,
                dict(entry(kv) for kv in values.split(b",")),
            )

    parser = argparse.ArgumentParser(description="server")
    group = parser.add_mutually_exclusive_group(required=True)
    group.add_argument(
        "--tls", dest="proto", action="store_const", const=socket.SOCK_STREAM
    )
    group.add_argument(
        "--dtls", dest="proto", action="store_const", const=socket.SOCK_DGRAM
    )
    parser.add_argument("--address", default="0.0.0.0")
    parser.add_argument("--port", default=4433, type=int)
    parser.add_argument("--debug", type=int)
    parser.add_argument(
        "--psk-store",
        type=lambda x: x.encode("latin1"),
        action=PSKStoreArg,
        metavar="CLI1=SECRET1,CLI2=SECRET2...",
    )
    return parser.parse_args()


def main(args: argparse.Namespace) -> NoReturn:
    conf: Union[TLSConfiguration, DTLSConfiguration]
    if args.proto is socket.SOCK_STREAM:
        conf = TLSConfiguration(
            pre_shared_key_store=args.psk_store, validate_certificates=False
        )
    elif args.proto is socket.SOCK_DGRAM:
        conf = DTLSConfiguration(
            pre_shared_key_store=args.psk_store, validate_certificates=False
        )
    else:
        raise NotImplementedError(args.proto)

    with Server(conf, args.proto, (args.address, args.port)) as srv:
        if args.debug is not None:
            _enable_debug_output(srv.context)
            _set_debug_level(args.debug)

        srv.run(partial(echo_handler, packet_size=4069))


if __name__ == "__main__":
    import faulthandler

    faulthandler.enable()
    with suppress(KeyboardInterrupt):
        main(parse_args())

If I am correct, provided example should build server with PSK, but I need to do it with certificate.

That is why i tried to reimplement provided example, and changed couple of lines

if args.proto is socket.SOCK_STREAM:
        conf = TLSConfiguration(
            pre_shared_key_store=args.psk_store, validate_certificates=False
        )
    elif args.proto is socket.SOCK_DGRAM:
        conf = DTLSConfiguration(
            certificate_chain = ((CRT.from_file(cert.pem),), PrivateKey.from_file("key.pem")),
            ciphers = ("TLS-ECDHE-ECDSA-WITH-AES-256-GCM-SHA384","TLS-ECDHE-ECDSA-WITH-AES-256-GCM-SHA384")
        )

and since i provided cert and key, when I am trying to test this server with openSSL under debug level 4, it still says ‘SSL – None of the common ciphersuites is usable’, and going deeper I can see that it matches provided ciphers but it does not see cert or key i provided. Maybe someone had similar problem and this could be even trivial but I am not sure what could i do so my DTLSConfiguration sees provided cert.

Also should I even consider using wrappers or maybe just dive deeper into DTLS and provide my own, build from core solution? I did approached existing things since I don’t have that much time.

New contributor

Michał Brodziak is a new contributor to this site. Take care in asking for clarification, commenting, and answering.
Check out our Code of Conduct.

Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức sự kiện 5 sao Thông tin về chúng tôi Dịch vụ sinh nhật bé trai Dịch vụ sinh nhật bé gái Sự kiện trọn gói Các tiết mục giải trí Dịch vụ bổ trợ Tiệc cưới sang trọng Dịch vụ khai trương Tư vấn tổ chức sự kiện Hình ảnh sự kiện Cập nhật tin tức Liên hệ ngay Thuê chú hề chuyên nghiệp Tiệc tất niên cho công ty Trang trí tiệc cuối năm Tiệc tất niên độc đáo Sinh nhật bé Hải Đăng Sinh nhật đáng yêu bé Khánh Vân Sinh nhật sang trọng Bích Ngân Tiệc sinh nhật bé Thanh Trang Dịch vụ ông già Noel Xiếc thú vui nhộn Biểu diễn xiếc quay đĩa Dịch vụ tổ chức tiệc uy tín Khám phá dịch vụ của chúng tôi Tiệc sinh nhật cho bé trai Trang trí tiệc cho bé gái Gói sự kiện chuyên nghiệp Chương trình giải trí hấp dẫn Dịch vụ hỗ trợ sự kiện Trang trí tiệc cưới đẹp Khởi đầu thành công với khai trương Chuyên gia tư vấn sự kiện Xem ảnh các sự kiện đẹp Tin mới về sự kiện Kết nối với đội ngũ chuyên gia Chú hề vui nhộn cho tiệc sinh nhật Ý tưởng tiệc cuối năm Tất niên độc đáo Trang trí tiệc hiện đại Tổ chức sinh nhật cho Hải Đăng Sinh nhật độc quyền Khánh Vân Phong cách tiệc Bích Ngân Trang trí tiệc bé Thanh Trang Thuê dịch vụ ông già Noel chuyên nghiệp Xem xiếc khỉ đặc sắc Xiếc quay đĩa thú vị
Trang chủ Giới thiệu Sinh nhật bé trai Sinh nhật bé gái Tổ chức sự kiện Biểu diễn giải trí Dịch vụ khác Trang trí tiệc cưới Tổ chức khai trương Tư vấn dịch vụ Thư viện ảnh Tin tức - sự kiện Liên hệ Chú hề sinh nhật Trang trí YEAR END PARTY công ty Trang trí tất niên cuối năm Trang trí tất niên xu hướng mới nhất Trang trí sinh nhật bé trai Hải Đăng Trang trí sinh nhật bé Khánh Vân Trang trí sinh nhật Bích Ngân Trang trí sinh nhật bé Thanh Trang Thuê ông già Noel phát quà Biểu diễn xiếc khỉ Xiếc quay đĩa
Thiết kế website Thiết kế website Thiết kế website Cách kháng tài khoản quảng cáo Mua bán Fanpage Facebook Dịch vụ SEO Tổ chức sinh nhật