间歇性javax.net.ssl故障bad_record_mac

Question

我有一个通过Apache https proxypass在Tomcat上运行的Java Spring Web应用程序，当它尝试访问安全的IBM
Watson服务时间歇性地失败。Apache通过LetsEncrypt证书进行安全保护，该证书重定向到Tomcat端口8080。

环境：

• Java：jdk1.7.0_80
• Solaris 10
• Tomcat 8.0.33
• Apache2.4.18

我打开javax.net调试，可以看到它通过ServerHelloDone获得。这是异常之前的其余日志。

ServerHelloDone
[read] MD5 and SHA1 hashes:  len = 4
0000: 0E 00 00 00                                        ....
ECDHClientKeyExchange
ECDH Public value:  { 4, 1, 15, 216, 52, 12, 28, 142, 36, 18, 118, 235, 237, 15, 74, 34, 33, 56, 45, 207, 106, 156, 33, 190, 210, 211, 175, 194, 89, 194, 183, 108, 144, 243, 51, 244, 179, 187, 96, 144, 10, 108, 146, 141, 244, 76, 71, 228, 210, 106, 52, 6, 241, 210, 130, 225, 126, 88, 210, 15, 184, 97, 206, 93, 65, 141, 34, 0, 3, 64, 70, 132, 192, 245, 110, 15, 18, 172, 202, 220, 232, 174, 254, 75, 160, 45, 48, 33, 180, 50, 39, 38, 122, 56, 13, 5, 15, 164, 61, 213, 135, 95, 115, 152, 246, 74, 157, 17, 26, 141, 90, 77, 105, 197, 209, 32, 163, 122, 22, 23, 152, 214, 79, 36, 192, 196, 109, 212, 137, 103, 125, 159, 17 }
[write] MD5 and SHA1 hashes:  len = 138
0000: 10 00 00 86 85 04 01 0F   D8 34 0C 1C 8E 24 12 76  .........4...$.v
0010: EB ED 0F 4A 22 21 38 2D   CF 6A 9C 21 BE D2 D3 AF  ...J"!8-.j.!....
0020: C2 59 C2 B7 6C 90 F3 33   F4 B3 BB 60 90 0A 6C 92  .Y..l..3...`..l.
0030: 8D F4 4C 47 E4 D2 6A 34   06 F1 D2 82 E1 7E 58 D2  ..LG..j4......X.
0040: 0F B8 61 CE 5D 41 8D 22   00 03 40 46 84 C0 F5 6E  ..a.]A."..@F...n
0050: 0F 12 AC CA DC E8 AE FE   4B A0 2D 30 21 B4 32 27  ........K.-0!.2'
0060: 26 7A 38 0D 05 0F A4 3D   D5 87 5F 73 98 F6 4A 9D  &z8....=.._s..J.
0070: 11 1A 8D 5A 4D 69 C5 D1   20 A3 7A 16 17 98 D6 4F  ...ZMi.. .z....O
0080: 24 C0 C4 6D D4 89 67 7D   9F 11                    $..m..g...
recipeorganizer.net-startStop-1, WRITE: TLSv1 Handshake, length = 138
[Raw write]: length = 143
0000: 16 03 01 00 8A 10 00 00   86 85 04 01 0F D8 34 0C  ..............4.
0010: 1C 8E 24 12 76 EB ED 0F   4A 22 21 38 2D CF 6A 9C  ..$.v...J"!8-.j.
0020: 21 BE D2 D3 AF C2 59 C2   B7 6C 90 F3 33 F4 B3 BB  !.....Y..l..3...
0030: 60 90 0A 6C 92 8D F4 4C   47 E4 D2 6A 34 06 F1 D2  `..l...LG..j4...
0040: 82 E1 7E 58 D2 0F B8 61   CE 5D 41 8D 22 00 03 40  ...X...a.]A."..@
0050: 46 84 C0 F5 6E 0F 12 AC   CA DC E8 AE FE 4B A0 2D  F...n........K.-
0060: 30 21 B4 32 27 26 7A 38   0D 05 0F A4 3D D5 87 5F  0!.2'&z8....=.._
0070: 73 98 F6 4A 9D 11 1A 8D   5A 4D 69 C5 D1 20 A3 7A  s..J....ZMi.. .z
0080: 16 17 98 D6 4F 24 C0 C4   6D D4 89 67 7D 9F 11     ....O$..m..g...
SESSION KEYGEN:
PreMaster Secret:
0000: 00 65 8C 39 8F 65 BD D3   AC EF B3 D8 AF 7D 62 CA  .e.9.e........b.
0010: DE 38 F7 FC B3 68 CD 17   4B A9 2E E3 57 76 E6 ED  .8...h..K...Wv..
0020: 44 C3 39 47 9C 6D 9B 11   EE 36 01 50 78 DC E2 6B  D.9G.m...6.Px..k
0030: 79 EF A2 86 B8 5A D2 0F   84 F8 48 23 3D 18 57 9E  y....Z....H#=.W.
0040: 59 FB                                              Y.
CONNECTION KEYGEN:
Client Nonce:
0000: 58 44 7E ED EE F3 E8 DA   8A 53 52 00 3B 11 2B E2  XD.......SR.;.+.
0010: 7D 41 F8 C0 0D CD BB C7   7D 97 32 CB BA 5D BF 22  .A........2..]."
Server Nonce:
0000: 54 AC E4 66 B7 28 95 0B   60 02 C3 3B 6C A8 D7 4E  T..f.(..`..;l..N
0010: 89 B6 26 85 3D 38 00 1A   2F 3F B1 4B D1 57 40 8B  ..&.=8../?.K.W@.
Master Secret:
0000: EF A0 29 3D 09 06 17 55   DB B9 96 5E 0F E4 58 86  ..)=...U...^..X.
0010: 38 42 88 15 DA 86 95 91   6B 6E 06 8C 33 D3 3D 09  8B......kn..3.=.
0020: D3 7E 1C E6 D6 10 53 7A   B2 A4 B7 E0 4A FB E0 BA  ......Sz....J...
Client MAC write Secret:
0000: 89 E4 9D 64 8B 81 87 CB   F8 4B 2B 18 49 08 E7 0E  ...d.....K+.I...
0010: D5 E7 69 DB                                        ..i.
Server MAC write Secret:
0000: F2 6A 0D C4 9B 2C 4D F2   64 9F DC DD 42 7A 67 4F  .j...,M.d...BzgO
0010: 25 7C 0E 4C                                        %..L
Client write key:
0000: C8 BD B9 72 CB CE 7B 09   40 E1 98 7D 8E 65 43 F3  ...r....@....eC.
Server write key:
0000: E9 E7 11 F1 FB BB AD 02   A1 43 BA 60 8F C2 68 83  .........C.`..h.
Client write IV:
0000: E2 A3 08 8D 1E A8 2B 64   DA B5 C2 8D F3 50 E9 59  ......+d.....P.Y
Server write IV:
0000: B5 3C 89 77 2E 4E 17 D5   74 25 3A 2A 92 6E D9 8B  .<.w.N..t%:*.n..
recipeorganizer.net-startStop-1, WRITE: TLSv1 Change Cipher Spec, length = 1
[Raw write]: length = 6
0000: 14 03 01 00 01 01                                  ......
Finished
verify_data:  { 118, 161, 158, 7, 159, 29, 185, 175, 148, 167, 176, 216 }
[write] MD5 and SHA1 hashes:  len = 16
0000: 14 00 00 0C 76 A1 9E 07   9F 1D B9 AF 94 A7 B0 D8  ....v...........
Padded plaintext before ENCRYPTION:  len = 48
0000: 14 00 00 0C 76 A1 9E 07   9F 1D B9 AF 94 A7 B0 D8  ....v...........
0010: 9C A6 C7 9D 1A D7 DC B9   96 A2 83 CA 9A 50 BD 3D  .............P.=
0020: 7D D9 72 4A 0B 0B 0B 0B   0B 0B 0B 0B 0B 0B 0B 0B  ..rJ............
recipeorganizer.net-startStop-1, WRITE: TLSv1 Handshake, length = 48
[Raw write]: length = 53
0000: 16 03 01 00 30 4A DD E4   1A B2 30 CF 7A 65 A4 3F  ....0J....0.ze.?
0010: 3F 90 1D 48 98 54 E4 E7   42 F6 1C 87 AA 70 3C 9E  ?..H.T..B....p<.
0020: F6 47 5E EC 40 D1 12 C3   EF 82 5E 44 09 F0 C9 A0  .G^.@.....^D....
0030: BB E4 E8 8C CF                                     .....
[Raw read]: length = 5
0000: 15 03 01 00 02                                     .....
[Raw read]: length = 2
0000: 02 14                                              ..
recipeorganizer.net-startStop-1, READ: TLSv1 Alert, length = 2
recipeorganizer.net-startStop-1, RECV TLSv1 ALERT:  fatal, bad_record_mac
%% Invalidated:  [Session-1, TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA]

当[Raw read]: length = 2等于2时失败，但是如果等于1则成功。我根本不是安全专家，所以我不确定是什么原因造成的。Google和SO搜索没有发现任何有用的信息。我确实找到了一条帖子，建议我用无限强度的jar替换local_policy和US_export_policy
jar，但是并不能解决问题。

Answer 1

我相信我找到了失败的原因。该错误报告似乎正确地描述了我遇到的问题：使用来自SunJCE和PKCS11的DH密钥协议隐含的生成秘密的长度不一致。我检查的每一次失败都有一个PreMaster
Secret密钥，第一个字节带有00，而每次成功都在第一个字节（通常为01）中带有其他内容。错误报告指出固定版本为Java
8，因此我假设它从未在所使用的Java 7中固定。

在能够升级到Java 8之前，我能够通过更改java.security文件来迫使JVM不使用任何Diffie-Hellman密码套件：

jdk.tls.disabledAlgorithms=SSLv3, DH, DHE, ECDH, ECDHE

该文件位于服务器上Java JDK目录的jre / lib / security子目录中。检查日志表明现在正在使用一个RSA密码套件，并且不再发生故障。

我唯一不愿意宣布这一绝对原因的是，对此错误的分析表明，它应该只发生256次握手中的1次，但是我发现它几乎有40-50％的时间发生。无论如何，绕过DH密码套件后，该异常不再发生。