17.3. ssl — ソケットオブジェクトに対する TLS/SSL ラッパー

バージョン 2.6 で追加.

Source code: Lib/ssl.py

このモジュールは Transport Layer Security (よく "Secure Sockets Layer" という名前で知られています) 暗号化と、クライアントサイド、サーバーサイド両方のネットワークソケットのためのピア認証の仕組みを提供しています。このモジュールはOpenSSLライブラリを利用しています。OpenSSLは、全てのモダンなUnixシステム、Windows、Mac OS X、その他幾つかの OpenSSLがインストールされているプラットフォームで利用できます。

注釈

OSのソケットAPIに対して実装されているので、幾つかの挙動はプラットフォーム依存になるかもしれません。インストールされているOpenSSLのバージョンの違いも挙動の違いの原因になるかもしれません。例えば、TLSv1.1, TLSv1.2 は openssl version 1.0.1 以降でのみ利用出来ます。

警告

セキュリティで考慮すべき点 を読まずにこのモジュールを使用しないでください。SSL のデフォルト設定はアプリケーションに十分ではないので、読まない場合はセキュリティに誤った意識を持ってしまうかもしれません。

このセクションでは、 ssl モジュールのオブジェクトと関数の解説します。 TLS, SSL, certificates に関するより一般的な情報は、末尾にある "See Also" のセクションを参照してください。

このモジュールは1つのクラス、 ssl.SSLSocket を提供します。このクラスは socket.socket クラスを継承していて、ソケットで通信されるデータをSSLで暗号化・復号するソケットに似たラッパーになります。また、このクラスは追加で、接続の相手側からの証明書を取得する getpeercert() メソッド、セキュア接続で使うための暗号方式を取得する cipher() のようなメソッドをサポートしています。

より洗練されたアプリケーションのために、 ssl.SSLContext クラスが設定と証明書の管理の助けとなるでしょう。それは SSLContext.wrap_socket() メソッドを通して SSL ソケットを作成することで引き継がれます。

17.3.1. 関数、定数、例外

exception ssl.SSLError

(現在のところ OpenSSL ライブラリによって提供されている)下層の SSL 実装からのエラーを伝えるための例外です。このエラーは、低レベルなネットワークの上に載っている、高レベルな暗号化と認証レイヤーでの問題を通知します。このエラーは socket.error のサブタイプで、 socket.error は IOError のサブタイプです。 SSLError インスタンスのエラーコードとメッセージは OpenSSL ライブラリによるものです。

library

エラーが起こった OpenSSL サブモジュールを示すニーモニック文字列で、 SSL, PEM, X509 などです。取り得る値は OpenSSL のバージョンに依存します。

バージョン 2.7.9 で追加.

reason

エラーが起こった原因を示すニーモニック文字列で、 CERTIFICATE_VERIFY_FAILED などです。取り得る値は OpenSSL のバージョンに依存します。

バージョン 2.7.9 で追加.

exception ssl.SSLZeroReturnError

読み出しあるいは書き込みを試みようとした際に SSL コネクションが行儀よく閉じられてしまった場合に送出される SSLError サブクラス例外です。これは下層の転送(read TCP)が閉じたことは意味しないことに注意してください。

バージョン 2.7.9 で追加.

exception ssl.SSLWantReadError

読み出しあるいは書き込みを試みようとした際に、リクエストが遂行される前に下層の TCP 転送で受け取る必要があるデータが不足した場合に non-blocking SSL socket によって送出される SSLError サブクラス例外です。

バージョン 2.7.9 で追加.

exception ssl.SSLWantWriteError

読み出しあるいは書き込みを試みようとした際に、リクエストが遂行される前に下層の TCP 転送が送信する必要があるデータが不足した場合に non-blocking SSL socket によって送出される SSLError サブクラス例外です。

バージョン 2.7.9 で追加.

exception ssl.SSLSyscallError

SSL ソケット上で操作を遂行しようとしていてシステムエラーが起こった場合に送出される SSLError サブクラス例外です。残念ながら元となった errno 番号を調べる簡単な方法はありません。

バージョン 2.7.9 で追加.

exception ssl.SSLEOFError

SSL コネクションが唐突に打ち切られた際に送出される SSLError サブクラス例外です。一般的に、このエラーが起こったら下層の転送を再利用しようと試みるべきではありません。

バージョン 2.7.9 で追加.

exception ssl.CertificateError

証明書のエラー(ホスト名のミスマッチのような)を通知するために送出されます。ただし、OpenSSL によって検出された場合の証明書エラーは SSLError です。

17.3.1.1. ソケットの作成

以下に示す関数は、スタンドアロンでソケットを作りたい場合に使います。Python 2.7.9 からは、これよりもっと柔軟な SSLContext.wrap_socket() が使えます。

ssl.wrap_socket(sock, keyfile=None, certfile=None, server_side=False, cert_reqs=CERT_NONE, ssl_version={see docs}, ca_certs=None, do_handshake_on_connect=True, suppress_ragged_eofs=True, ciphers=None)

socket.socket のインスタンス sock を受け取り、 socket.socket のサブタイプである ssl.SSLSocket のインスタンスを返します。 ssl.SSLSocket は低レイヤのソケットをSSLコンテキストでラップします。 sock は SOCK_STREAM ソケットでなければなりません; ほかのタイプのソケットはサポートされていません。

クライアントサイドソケットにおいて、コンテキストの生成は遅延されます。つまり、低レイヤのソケットがまだ接続されていない場合、コンテキストの生成はそのソケットの connect() メソッドが呼ばれた後に行われます。サーバーサイドソケットの場合、そのソケットに接続先が居なければそれは listen 用ソケットだと判断されます。 accept() メソッドで生成されるクライアント接続に対してのサーバーサイド SSLラップは自動的に行われます。 wrap_socket() は SSLError を送出することがあります。

オプションの keyfile と certfile 引数は、接続のこちら側を識別するために利用される証明書を含むファイルを指定します。証明書がどのように certfile に格納されるかについてのより詳しい情報は、 証明書 を参照してください。

server_side 引数は真偽値で、このソケットがサーバーサイドとクライアントサイドのどちらの動作をするのかを指定します。

cert_reqs 引数は、接続の相手側からの証明書を必要とするかどうかと、それを検証(validate)するかどうかを指定します。これは次の3つの定数のどれかで無ければなりません: CERT_NONE (証明書は無視されます), CERT_OPTIONAL (必要としないが、提供された場合は検証する), CERT_REQUIRED (証明書を必要とし、検証する)。もしこの引数が CERT_NONE 以外だった場合、 ca_certs 引数はCA証明書ファイルを指定していなければなりません。

ca_certs ファイルは、接続の相手側から渡された証明書を検証するために使う、一連のCA証明書を結合したものを含んでいます。このファイル内にどう証明書を並べるかについての詳しい情報は 証明書 を参照してください。

ssl_version 引数は、使用するSSLプロトコルのバージョンを指定します。通常、サーバー側が特定のプロトコルバージョンを選び、クライアント側はサーバーの選んだプロトコルを受け入れなければなりません。ほとんどのバージョンは他のバージョンと互換性がありません。もしこの引数が指定されなかった場合、デフォルトは PROTOCOL_SSLv23 になります。このバージョンは、できるだけの互換性を確保するように選ばれています。

次のテーブルは、どのクライアント側のバージョンがどのサーバー側のバージョンに接続できるかを示しています:

client / server SSLv2 SSLv3 SSLv23 TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2
SSLv2 yes no yes no no no
SSLv3 no yes yes no no no
SSLv23 [1] no yes yes yes yes yes
TLSv1 no no yes yes no no
TLSv1.1 no no yes no yes no
TLSv1.2 no no yes no no yes

脚注

[1]TLS 1.3 protocol will be available with PROTOCOL_SSLv23 in OpenSSL >= 1.1.1. There is no dedicated PROTOCOL constant for just TLS 1.3.

注釈

どの接続が成功するかは、 OpenSSL のバージョンに依存して大きく変わります。例えば、OpenSSL 1.0.0 以前は、SSLv23 クライアントは常に SSLv2 接続を試みていました。

The ciphers parameter sets the available ciphers for this SSL object. It should be a string in the OpenSSL cipher list format.

do_handshake_on_connect 引数は、 socket.connect() の後に自動的に SSLハンドシェイクを行うか、それともアプリケーションが明示的に SSLSocket.do_handshake() メソッドを実行するかを指定します。 SSLSocket.do_handshake() を明示的に呼びだすことで、ハンドシェイクによるソケットI/Oのブロッキング動作を制御できます。

suppress_ragged_eofs 引数は、 SSLSocket.read() メソッドが、接続先から予期しないEOF を受け取った時に通知する方法を指定します。 True (デフォルト) の場合、下位のソケットレイヤーから予期せぬEOFエラーが来た場合、通常のEOF (空のバイト列オブジェクト)を返します。 False の場合、呼び出し元に例外を投げて通知します。

バージョン 2.7 で変更: 新しいオプション引数 ciphers

17.3.1.2. コンテキストの作成

コンビニエンス関数が、共通の目的で使用される SSLContext オブジェクトを作成するのに役立ちます。

ssl.create_default_context(purpose=Purpose.SERVER_AUTH, cafile=None, capath=None, cadata=None)

新規の SSLContext オブジェクトを、与えられた purpose のデフォルト設定で返します。設定は ssl モジュールで選択され、通常は SSLContext のコンストラクタを直接呼び出すよりも高いセキュリティレベルを表現します。

cafile, capath, cadata は証明書の検証で信用するオプションの CA 証明書で、 SSLContext.load_verify_locations() のものと同じです。これら 3 つ全てが None であれば、この関数は代わりにシステムのデフォルトの CA 証明書を信用して選択することが出来ます。

これで作られる設定はこのようになります: RC4 を除く、高レベルで、未認証のものを含まない暗号化一式と PROTOCOL_SSLv23, OP_NO_SSLv2, OP_NO_SSLv3 。 purpose に SERVER_AUTH を渡すと、 verify_mode には CERT_REQUIRED がセットされ、(cafile, capath, cadata のいずれかが与えられれば) CA 証明書がロードされるかまたはデフォルトの CA 証明書をロードするために SSLContext.load_default_certs() が使われます。

注釈

プロトコル、オプション、暗号その他設定はもっと制限された、過去の廃れたものを含まない値にいつでも出来るでしょう。この値は互換性と安全性の公平なバランスを表明しています。

もしもあなたのアプリケーションがそのような設定を必要とするのであれば、 SSLContext を作ってあなた自身の設定を適用すべきです。

注釈

ある種の古いクライアントやサーバが接続しようと試みてきた場合に、この関数で作られた SSLContext が "Protocol or cipher suite mismatch" で始まるエラーを起こすのを目撃したらそれは、この関数が OP_NO_SSLv3 を使って除外している SSL 3.0 しかサポートしていないのでしょう。SSL 3.0 は 完璧にぶっ壊れている ことが広く知られています。それでもまだこの関数を使って、ただし SSL 3.0 接続を許可したいと望むならば、これをこのように再有効化出来ます:

ctx = ssl.create_default_context(Purpose.CLIENT_AUTH)
ctx.options &= ~ssl.OP_NO_SSLv3

バージョン 2.7.9 で追加.

バージョン 2.7.10 で変更: デフォルトの暗号設定から RC4 が除かれました。

バージョン 2.7.13 で変更: デフォルトの暗号化文字列に ChaCha20/Poly1305 が追加されました。

デフォルトの暗号化文字列から 3DES が除かれました。

バージョン 2.7.15 で変更: TLS 1.3 cipher suites TLS_AES_128_GCM_SHA256, TLS_AES_256_GCM_SHA384, and TLS_CHACHA20_POLY1305_SHA256 were added to the default cipher string.

ssl._https_verify_certificates(enable=True)

Specifies whether or not server certificates are verified when creating client HTTPS connections without specifying a particular SSL context.

Starting with Python 2.7.9, httplib and modules which use it, such as urllib2 and xmlrpclib, default to verifying remote server certificates received when establishing client HTTPS connections. This default verification checks that the certificate is signed by a Certificate Authority in the system trust store and that the Common Name (or Subject Alternate Name) on the presented certificate matches the requested host.

Setting enable to True ensures this default behaviour is in effect.

Setting enable to False reverts the default HTTPS certificate handling to that of Python 2.7.8 and earlier, allowing connections to servers using self-signed certificates, servers using certificates signed by a Certicate Authority not present in the system trust store, and servers where the hostname does not match the presented server certificate.

The leading underscore on this function denotes that it intentionally does not exist in any implementation of Python 3 and may not be present in all Python 2.7 implementations. The portable approach to bypassing certificate checks or the system trust store when necessary is for tools to enable that on a case-by-case basis by explicitly passing in a suitably configured SSL context, rather than reverting the default behaviour of the standard library client modules.

バージョン 2.7.12 で追加.

参考

  • CVE-2014-9365 – HTTPS man-in-the-middle attack against Python clients using default settings
  • PEP 476 – Enabling certificate verification by default for HTTPS
  • PEP 493 – HTTPS verification migration tools for Python 2.7

17.3.1.3. 乱数生成

バージョン 2.7.13 で撤廃: OpenSSL は ssl.RAND_pseudo_bytes() を廃止しました。代わりに ssl.RAND_bytes() を使用してください。

ssl.RAND_status()

SSL 擬似乱数生成器が十分なランダム性(randomness)を受け取っている時に True を、それ以外の場合は False を返します。 ssl.RAND_egd() と ssl.RAND_add() を使って擬似乱数生成機にランダム性を加えることができます。

ssl.RAND_egd(path)

もしエントロピー収集デーモン(EGD=entropy-gathering daemon)が動いていて、 path がEGDへのソケットのパスだった場合、この関数はそのソケットから 256バイトのランダム性を読み込み、SSL擬似乱数生成器にそれを渡すことで、生成される暗号鍵のセキュリティを向上させることができます。これは、より良いランダム性のソースが無いシステムでのみ必要です。

エントロピー収集デーモンについては、 http://egd.sourceforge.net/ や http://prngd.sourceforge.net/ を参照してください。

利用出来る環境: LibreSSL および 1.1.0 を超えるバージョンの OpenSSL では利用できません。

ssl.RAND_add(bytes, entropy)

与えられた bytes をSSL擬似乱数生成器に混ぜます。 entropy 引数(float値)は、その文字列に含まれるエントロピーの下限(lower bound)です。 (なので、いつでも 0.0 を使うことができます。) エントロピーのソースについてのより詳しい情報は、 RFC 1750 を参照してください。

17.3.1.4. 証明書の取り扱い

ssl.match_hostname(cert, hostname)

(SSLSocket.getpeercert() が返してきたようなデコードされたフォーマットの) cert が、与えられた hostname に合致するかを検証します。HTTPS サーバの身元をチェックするために適用されるルールは RFC 2818, RFC 6125 で概説されているものです。ただし IP アドレスによるものは現在サポートされていません。HTTPS に加え、この関数は他の SSL ベースのプロトコル、例えば FTPS, IMAPS, POPS などのサーバの身元をチェックするのに相応しいはずです。

失敗すれば CertificateError が送出されます。成功すれば、この関数は何も返しません:

>>> cert = {'subject': ((('commonName', 'example.com'),),)}
>>> ssl.match_hostname(cert, "example.com")
>>> ssl.match_hostname(cert, "example.org")
Traceback (most recent call last):
  File "<stdin>", line 1, in <module>
  File "/home/py3k/Lib/ssl.py", line 130, in match_hostname
ssl.CertificateError: hostname 'example.org' doesn't match 'example.com'

バージョン 2.7.9 で追加.

ssl.cert_time_to_seconds(cert_time)

cert_time として証明書内の "notBefore" や "notAfter" の "%b %d %H:%M:%S %Y %Z" strptime フォーマット (C locale) 日付を渡すと、エポックからの積算秒を返します。

例です。 :

>>> import ssl
>>> timestamp = ssl.cert_time_to_seconds("Jan  5 09:34:43 2018 GMT")
>>> timestamp
1515144883
>>> from datetime import datetime
>>> print(datetime.utcfromtimestamp(timestamp))
2018-01-05 09:34:43

"notBefore" や "notAfter" の日付には GMT を使わなければなりません(RFC 5280)。

バージョン 2.7.9 で変更: 入力文字列に指定された 'GMT' タイムゾーンを UTC として解釈するようになりました。以前はローカルタイムで解釈していました。また、整数を返すようになりました(入力に含まれる秒の端数を含まない)。

ssl.get_server_certificate(addr, ssl_version=PROTOCOL_SSLv23, ca_certs=None)

SSLで保護されたサーバーのアドレス addr を (hostname, port-number) の形で受け取り、そのサーバーから証明書を取得し、それを PEMエンコードされた文字列として返します。 ssl_version が指定された場合は、サーバーに接続を試みるときにそのバージョンのSSLプロトコルを利用します。 ca_certs が指定された場合、それは wrap_socket() の同名の引数と同じフォーマットで、ルート証明書のリストを含むファイルでなければなりません。この関数はサーバー証明書をルート証明書リストに対して認証し、認証が失敗した場合にこの関数も失敗します。

バージョン 2.7.9 で変更: この関数は IPv6 互換になりました。 ssl_version のデフォルトが、最近のサーバへの最大限の互換性のために PROTOCOL_SSLv3 から PROTOCOL_SSLv23 に変更されました。

ssl.DER_cert_to_PEM_cert(DER_cert_bytes)

DERエンコードされたバイト列として与えられた証明書から、 PEMエンコードされたバージョンの同じ証明書を返します。

ssl.PEM_cert_to_DER_cert(PEM_cert_string)

PEM 形式のASCII文字列として与えられた証明書から、同じ証明書をDERエンコードしたバイト列を返します。

ssl.get_default_verify_paths()

OpenSSL デフォルトの cafile, capath を指すパスを名前付きタプルで返します。パスは SSLContext.set_default_verify_paths() で使われるものと同じです。戻り値は named tuple DefaultVerifyPaths です:

  • cafile - cafile の解決済みパス、またはファイルが存在しない場合は None
  • capath - capath の解決済みパス、またはディレクトリが存在しない場合は None
  • openssl_cafile_env - cafile を指す OpenSSL の環境変数
  • openssl_cafile - OpenSSL にハードコードされた cafile のパス
  • openssl_capath_env - capath を指す OpenSSL の環境変数
  • openssl_capath - OpenSSL にハードコードされた capath のパス

利用出来る環境: LibreSSL では環境変数 openssl_cafile_env と openssl_capath_env が無視されます

バージョン 2.7.9 で追加.

ssl.enum_certificates(store_name)

Windows のシステム証明書ストアより証明書を抽出します。 store_name は CA, ROOT, MY のうちどれか一つでしょう。Windows は追加の証明書ストアを提供しているかもしれません。

この関数はタプル (cert_bytes, encoding_type, trust) のリストで返します。encoding_type は cert_bytes のエンコーディングを表します。X.509 ASN.1 に対する x509_asn か PKCS#7 ASN.1 データに対する pkcs_7_asn のいずれかです。trust は、証明書の目的を、OIDS を内容に持つ set として表すか、または証明書が全ての目的で信頼出来るならば True です。

例:

>>> ssl.enum_certificates("CA")
[(b'data...', 'x509_asn', {'1.3.6.1.5.5.7.3.1', '1.3.6.1.5.5.7.3.2'}),
 (b'data...', 'x509_asn', True)]

利用出来る環境: Windows.

バージョン 2.7.9 で追加.

ssl.enum_crls(store_name)

Windows のシステム証明書ストアより CRLs を抽出します。 store_name は CA, ROOT, MY のうちどれか一つでしょう。Windows は追加の証明書ストアを提供しているかもしれません。

この関数はタプル (cert_bytes, encoding_type, trust) のリストで返します。encoding_type は cert_bytes のエンコーディングを表します。X.509 ASN.1 に対する x509_asn か PKCS#7 ASN.1 データに対する pkcs_7_asn のいずれかです。

利用出来る環境: Windows.

バージョン 2.7.9 で追加.

17.3.1.5. 定数

ssl.CERT_NONE

SSLContext.verify_mode または wrap_socket() の cert_reqs パラメータに使用する値です。このモード(これがデフォルトです)では、ソケット接続先からの証明書やその認証を必要としません。接続先から証明書を受け取っても検証は試みられません。

このドキュメントの下の方の、 セキュリティで考慮すべき点 に関する議論を参照してください。

ssl.CERT_OPTIONAL

SSLContext.verify_mode または wrap_socket() の cert_reqs パラメータに使用する値です。このモードでは、ソケット接続先からの証明書やその認証を必要としませんが、証明書が提供されれば検証が試みられ、検証失敗時には SSLError が送出されます。

この設定では、正当なCA証明書のセットを SSLContext.load_verify_locations() または wrap_socket() の ca_certs パラメータのどちらかに渡す必要があります。

ssl.CERT_REQUIRED

SSLContext.verify_mode または wrap_socket() の cert_reqs パラメータに使用する値です。このモードでは、ソケット接続先からの証明書やその認証を必要とされ、証明書が提供されないかその検証失敗時には SSLError が送出されます。

この設定では、正当なCA証明書のセットを SSLContext.load_verify_locations() または wrap_socket() の ca_certs パラメータのどちらかに渡す必要があります。

ssl.VERIFY_DEFAULT

SSLContext.verify_flags に渡せる値です。このモードでは、証明書失効リスト(CRLs)はチェックされません。デフォルトでは OpenSSL は CRLs を必要ともしませんし検証にも使いません。

バージョン 2.7.9 で追加.

ssl.VERIFY_CRL_CHECK_LEAF

SSLContext.verify_flags に渡せる値です。このモードでは、接続先の証明書のチェックのみで仲介の CA 証明書はチェックしません。接続先証明書の発行者(その CA の直接の祖先)によって署名された妥当な CRL が必要です。 SSLContext.load_verify_locations が相応しいものをロードしていなければ、検証は失敗するでしょう。

バージョン 2.7.9 で追加.

ssl.VERIFY_CRL_CHECK_CHAIN

SSLContext.verify_flags に渡せる値です。このモードでは、接続先の証明書チェイン内の全ての証明書についての CRLs がチェックされます。

バージョン 2.7.9 で追加.

ssl.VERIFY_X509_STRICT

SSLContext.verify_flags に渡せる値で、壊れた X.509 証明書に対するワークアラウンドを無効にします。

バージョン 2.7.9 で追加.

ssl.VERIFY_X509_TRUSTED_FIRST

SSLContext.verify_flags に渡せる値です。OpenSSL に対し、証明書検証のために信頼チェインを構築する際、信頼出来る証明書を選ぶように指示します。これはデフォルトで有効にされています。

バージョン 2.7.10 で追加.

ssl.PROTOCOL_TLS

チャンネル暗号化プロトコルとして、クライアントとサーバの両方がサポートする中の、プロトコルバージョンが最も大きなものを選択します。その名前にも関わらず、このオプションは "SSL" とともに "TLS" プロトコルも選択できます。

バージョン 2.7.13 で追加.

ssl.PROTOCOL_SSLv23

Alias for PROTOCOL_TLS.

バージョン 2.7.13 で撤廃: Use PROTOCOL_TLS instead.

ssl.PROTOCOL_SSLv2

チャンネル暗号化プロトコルとして SSL バージョン2を選択します。

このプロトコルは、 OpenSSL が OPENSSL_NO_SSL2 フラグが有効な状態でコンパイルされている場合には利用できません。

警告

SSL version 2 は非セキュアです。このプロトコルは強く非推奨です。

バージョン 2.7.13 で撤廃: OpenSSL は SSLv2 へのサポートを打切りました。

ssl.PROTOCOL_SSLv3

チャンネル暗号化プロトコルとしてSSLバージョン3を選択します。

このプロトコルは、 OpenSSL が OPENSSL_NO_SSLv3 フラグが有効な状態でコンパイルされている場合には利用できません。

警告

SSL version 3 は非セキュアです。このプロトコルは強く非推奨です。

バージョン 2.7.13 で撤廃: OpenSSL has deprecated all version specific protocols. Use the default protocol with flags like OP_NO_SSLv3 instead.

ssl.PROTOCOL_TLSv1

チャンネル暗号化プロトコルとしてTLSバージョン1.0を選択します。

バージョン 2.7.13 で撤廃: OpenSSL has deprecated all version specific protocols. Use the default protocol with flags like OP_NO_SSLv3 instead.

ssl.PROTOCOL_TLSv1_1

チャンネル暗号化プロトコルとしてTLSバージョン1.1を選択します。 openssl version 1.0.1+ のみで利用可能です。

バージョン 2.7.9 で追加.

バージョン 2.7.13 で撤廃: OpenSSL has deprecated all version specific protocols. Use the default protocol with flags like OP_NO_SSLv3 instead.

ssl.PROTOCOL_TLSv1_2

チャンネル暗号化プロトコルとしてTLSバージョン1.2を選択します。これは最も現代的で、接続の両サイドが利用できる場合は、たぶん最も安全な選択肢です。 openssl version 1.0.1+ のみで利用可能です。

バージョン 2.7.9 で追加.

バージョン 2.7.13 で撤廃: OpenSSL has deprecated all version specific protocols. Use the default protocol with flags like OP_NO_SSLv3 instead.

ssl.OP_ALL

相手にする SSL 実装のさまざまなバグを回避するためのワークアラウンドを有効にします。このオプションはデフォルトで有効です。これを有効にする場合 OpenSSL 用の同じ意味のフラグ SSL_OP_ALL をセットする必要はありません。

バージョン 2.7.9 で追加.

ssl.OP_NO_SSLv2

SSLv2 接続が行われないようにします。このオプションは PROTOCOL_SSLv23 と組み合わせでのみ意味を持ちます。ピア間で SSLv2 がプロトコルバージョンとして選択されることを防ぎます。

バージョン 2.7.9 で追加.

ssl.OP_NO_SSLv3

SSLv3 接続が行われないようにします。このオプションは PROTOCOL_SSLv23 と組み合わせでのみ意味を持ちます。ピア間で SSLv3 がプロトコルバージョンとして選択されることを防ぎます。

バージョン 2.7.9 で追加.

ssl.OP_NO_TLSv1

TLSv1 接続が行われないようにします。このオプションは PROTOCOL_SSLv23 と組み合わせでのみ意味を持ちます。ピア間で TLSv1 がプロトコルバージョンとして選択されることを防ぎます。

バージョン 2.7.9 で追加.

ssl.OP_NO_TLSv1_1

TLSv1.1 接続が行われないようにします。このオプションは PROTOCOL_SSLv23 と組み合わせでのみ意味を持ちます。ピア間で TLSv1.1 がプロトコルバージョンとして選択されることを防ぎます。openssl version 1.0.1+ でのみ利用できます。

バージョン 2.7.9 で追加.

ssl.OP_NO_TLSv1_2

TLSv1.2 接続が行われないようにします。このオプションは PROTOCOL_SSLv23 と組み合わせでのみ意味を持ちます。ピア間で TLSv1.2 がプロトコルバージョンとして選択されることを防ぎます。openssl version 1.0.1+ でのみ利用できます。

バージョン 2.7.9 で追加.

ssl.OP_NO_TLSv1_3

Prevents a TLSv1.3 connection. This option is only applicable in conjunction with PROTOCOL_TLS. It prevents the peers from choosing TLSv1.3 as the protocol version. TLS 1.3 is available with OpenSSL 1.1.1 or later. When Python has been compiled against an older version of OpenSSL, the flag defaults to 0.

バージョン 2.7.15 で追加.

ssl.OP_CIPHER_SERVER_PREFERENCE

暗号の優先順位として、クライアントのものではなくサーバのものを使います。このオプションはクライアントソケットと SSLv2 のサーバソケットでは効果はありません。

バージョン 2.7.9 で追加.

ssl.OP_SINGLE_DH_USE

SSL セッションを区別するのに同じ DH 鍵を再利用しないようにします。これはセキュリティを向上させますが、より多くの計算機リソースを必要とします。このオプションはサーバソケットに適用されます。

バージョン 2.7.9 で追加.

ssl.OP_SINGLE_ECDH_USE

SSL セッションを区別するのに同じ ECDH 鍵を再利用しないようにします。これはセキュリティを向上させますが、より多くの計算機リソースを必要とします。このオプションはサーバソケットに適用されます。

バージョン 2.7.9 で追加.

ssl.OP_NO_COMPRESSION

SSL チャネルでの圧縮を無効にします。これはアプリケーションのプロトコルが自身の圧縮方法をサポートする場合に有用です。

このオプションは OpenSSL 1.0.0以降のみで使用できます。

バージョン 2.7.9 で追加.

ssl.HAS_ALPN

OpenSSL ライブラリが、組み込みで RFC 7301 で記述されている Application-Layer Protocol Negotiation TLS 拡張をサポートしているかどうか。

バージョン 2.7.10 で追加.

ssl.HAS_ECDH

OpenSSL ライブラリが、組み込みの楕円曲線ディフィー・ヘルマン鍵共有をサポートしているかどうか。これは、ディストリビュータが明示的に無効にしていない限りは、真であるはずです。

バージョン 2.7.9 で追加.

ssl.HAS_SNI

OpenSSL ライブラリが、組み込みで (RFC 4366 で記述されている) Server Name Indication 拡張をサポートしているかどうか。

バージョン 2.7.9 で追加.

ssl.HAS_NPN

OpenSSL ライブラリが、組み込みで、NPN draft specification で記述されている Next Protocol Negotiation をサポートしているかどうか。 true であれば、サポートしたいプロトコルを SSLContext.set_npn_protocols() メソッドで提示することができます。

バージョン 2.7.9 で追加.

ssl.HAS_TLSv1_3

Whether the OpenSSL library has built-in support for the TLS 1.3 protocol.

バージョン 2.7.15 で追加.

ssl.CHANNEL_BINDING_TYPES

サポートされている TLS のチャネルバインディングのタイプのリスト。リスト内の文字列は SSLSocket.get_channel_binding() の引数に渡せます。

バージョン 2.7.9 で追加.

ssl.OPENSSL_VERSION

インタプリタによってロードされた OpenSSL ライブラリのバージョン文字列:

>>> ssl.OPENSSL_VERSION
'OpenSSL 0.9.8k 25 Mar 2009'

バージョン 2.7 で追加.

ssl.OPENSSL_VERSION_INFO

OpenSSL ライブラリのバージョン情報を表す5つの整数のタプル:

>>> ssl.OPENSSL_VERSION_INFO
(0, 9, 8, 11, 15)

バージョン 2.7 で追加.

ssl.OPENSSL_VERSION_NUMBER

1つの整数の形式の、 OpenSSL ライブラリの生のバージョン番号:

>>> ssl.OPENSSL_VERSION_NUMBER
9470143L
>>> hex(ssl.OPENSSL_VERSION_NUMBER)
'0x9080bfL'

バージョン 2.7 で追加.

ssl.ALERT_DESCRIPTION_HANDSHAKE_FAILURE
ssl.ALERT_DESCRIPTION_INTERNAL_ERROR
ALERT_DESCRIPTION_*

RFC 5246 その他からのアラートの種類です。 IANA TLS Alert Registry にはこのリストとその意味が定義された RFC へのリファレンスが含まれています。

SSLContext.set_servername_callback() でのコールバック関数の戻り値として使われます。

バージョン 2.7.9 で追加.

Purpose.SERVER_AUTH

create_default_context() と SSLContext.load_default_certs() に渡すオプションです。この値はコンテキストが Web サーバの認証に使われることを示します (ですので、クライアントサイドのソケットを作るのに使うことになるでしょう)。

バージョン 2.7.9 で追加.

Purpose.CLIENT_AUTH

create_default_context() と SSLContext.load_default_certs() に渡すオプションです。この値はコンテキストが Web クライアントの認証に使われることを示します (ですので、サーバサイドのソケットを作るのに使うことになるでしょう)。

バージョン 2.7.9 で追加.

17.3.2. SSL ソケット

SSL ソケットは socket オブジェクト の以下のメソッドを提供します:

SSL(およびTLS)プロトコルは TCP の上に独自の枠組みを持っているので、SSLソケットの抽象化は、いくつかの点で通常の OSレベルのソケットの仕様から逸脱することがあります。特に ノンブロッキングソケットについての注釈 を参照してください。

SSL ソケットには、以下に示す追加のメソッドと属性もあります:

SSLSocket.do_handshake()

SSL セットアップのハンドシェイクを実行します。

バージョン 2.7.9 で変更: ソケットの context の属性 check_hostname が真の場合に、ハンドシェイクメソッドが match_hostname() を実行するようになりました。

SSLSocket.getpeercert(binary_form=False)

接続先に証明書が無い場合、 None を返します。SSL ハンドシェイクがまだ行われていない場合は、 ValueError が送出されます。

binary_form が False で接続先から証明書を取得した場合、このメソッドは dict のインスタンスを返します。証明書が認証されていない場合、辞書は空です。証明書が認証されていた場合いくつかのキーを持った辞書を返し、 subject (証明書が発行された principal), issuer (証明書を発行した principal) を含みます。証明書が Subject Alternative Name 拡張(RFC 3280 を参照)のインスタンスを格納していた場合、 subjectAltName キーも辞書に含まれます。

subject, issuer フィールドは、証明書のそれぞれのフィールドについてのデータ構造で与えられる RDN (relative distinguishued name) のシーケンスを格納したタプルで、各 RDN は name-value ペアのシーケンスです。現実世界での例をお見せします:

{'issuer': ((('countryName', 'IL'),),
            (('organizationName', 'StartCom Ltd.'),),
            (('organizationalUnitName',
              'Secure Digital Certificate Signing'),),
            (('commonName',
              'StartCom Class 2 Primary Intermediate Server CA'),)),
 'notAfter': 'Nov 22 08:15:19 2013 GMT',
 'notBefore': 'Nov 21 03:09:52 2011 GMT',
 'serialNumber': '95F0',
 'subject': ((('description', '571208-SLe257oHY9fVQ07Z'),),
             (('countryName', 'US'),),
             (('stateOrProvinceName', 'California'),),
             (('localityName', 'San Francisco'),),
             (('organizationName', 'Electronic Frontier Foundation, Inc.'),),
             (('commonName', '*.eff.org'),),
             (('emailAddress', 'hostmaster@eff.org'),)),
 'subjectAltName': (('DNS', '*.eff.org'), ('DNS', 'eff.org')),
 'version': 3}

注釈

特定のサービスのために証明書の検証がしたければ、 match_hostname() 関数を使うことが出来ます。

binary_form 引数が True だった場合、証明書が渡されていればこのメソッドはDERエンコードされた証明書全体をバイト列として返し、接続先が証明書を提示しなかった場合は None を返します。接続先が証明書を提供するかどうかは SSL ソケットの役割に依存します:

  • クライアント側ソケットでは、認証が要求されているかどうかに関わらず、サーバは常に証明書を提供します;
  • サーバ側ソケットでは、クライアントはサーバによって認証が要求されている場合にのみ証明書を提供します; ですので、 (CERT_OPTIONAL や CERT_REQUIRED ではなく) CERT_NONE を使うと getpeercert() は None を返します。

バージョン 2.7.9 で変更: 返される辞書に issuer, notBefore のような追加アイテムを含むようになりました。加えて、ハンドシェイクが済んでいなければ ValueError を投げるようになりました。返される辞書に crlDistributionPoints, caIssuers, OCSP URI のような X509v3 拡張アイテムを含むようになりました。

SSLSocket.cipher()

利用されている暗号の名前、その暗号の利用を定義しているSSLプロトコルのバージョン、利用されている鍵のbit長の3つの値を含むタプルを返します。もし接続が確立されていない場合、 None を返します。

SSLSocket.compression()

使われている圧縮アルゴリズムを文字列で返します。接続が圧縮されていなければ None を返します。

上位レベルのプロトコルが自身で圧縮メカニズムをサポートする場合、SSL レベルでの圧縮を OP_NO_COMPRESSION を使って無効に出来ます。

バージョン 2.7.9 で追加.

SSLSocket.get_channel_binding(cb_type="tls-unique")

現在の接続におけるチャネルバインディングのデータを取得します。未接続あるいはハンドシェイクが完了していなければ None を返します。

cb_type パラメータにより、望みのチャネルバインディングのタイプを選択出来ます。チャネルバインディングのタイプの妥当なものは CHANNEL_BINDING_TYPES でリストされています。現在のところは RFC 5929 で定義されている 'tls-unique' のみがサポートされています。未サポートのチャネルバインディングのタイプが要求された場合、 ValueError を送出します。

バージョン 2.7.9 で追加.

SSLSocket.selected_alpn_protocol()

TLS ハンドシェイクで選択されたプロトコルを返します。 SSLContext.set_alpn_protocols() が呼ばれていない場合、相手側が ALPN をサポートしていない場合、クライアントが提案したプロトコルのどれもソケットがサポートしない場合、あるいはハンドシェイクがまだ行われていない場合には、 None が返されます。

バージョン 2.7.10 で追加.

SSLSocket.selected_npn_protocol()

TLS/SSL ハンドシェイクで選択された上位レベルのプロトコルを返します。 SSLContext.set_npn_protocols() が呼ばれていない場合、相手側が NPN をサポートしていない場合、あるいはハンドシェイクがまだ行われていない場合には、 None が返されます。

バージョン 2.7.9 で追加.

SSLSocket.unwrap()

SSLシャットダウンハンドシェイクを実行します。これは下位レイヤーのソケットからTLSレイヤーを取り除き、下位レイヤーのソケットオブジェクトを返します。これは暗号化されたオペレーションから暗号化されていない接続に移行するときに利用されます。以降の通信には、オリジナルのソケットではなくこのメソッドが返したソケットのみを利用するべきです。

SSLSocket.version()

コネクションによって実際にネゴシエイトされた SSL プロトコルバージョンを文字列で、または、セキュアなコネクションが確立していなければ None を返します。これを書いている時点では、 "SSLv2", "SSLv3", "TLSv1", "TLSv1.1", "TLSv1.2" などが返ります。最新の OpenSSL はもっと色々な値を定義しているかもしれません。

バージョン 2.7.9 で追加.

SSLSocket.context

この SSL ソケットに結び付けられた SSLContext オブジェクトです。SSL ソケットが (SSLContext.wrap_socket() ではなく)トップレベルの wrap_socket() 関数を使って作られた場合、これはこの SSL ソケットのために作られたカスタムコンテキストオブジェクトです。

バージョン 2.7.9 で追加.

17.3.3. SSL コンテキスト

バージョン 2.7.9 で追加.

SSL コンテキストは、SSL 構成オプション、証明書(群)や秘密鍵(群)などのような、一回の SSL 接続よりも長生きするさまざまなデータを保持します。これはサーバサイドソケットの SSL セッションのキャッシュも管理し、同じクライアントからの繰り返しの接続時の速度向上に一役買います。

class ssl.SSLContext(protocol)

新しい SSL コンテキストを作成します。 protocol にはこのモジュールで定義されている PROTOCOL_* 定数のうち一つを指定しなければなりません。最大限の互換性のためには、現時点での推奨は PROTOCOL_SSLv23 です。

参考

create_default_context() は ssl モジュールに、目的に合ったセキュリティ設定を選ばせます。

SSLContext オブジェクトは以下のメソッドと属性を持っています:

SSLContext.cert_store_stats()

ロードされた X.509 証明書の数、CA 証明書で活性の X.509 証明書の数、証明書失効リストの数、についての統計情報を辞書として取得します。

一つの CA と他の一つの証明書を持ったコンテキストでの例です:

>>> context.cert_store_stats()
{'crl': 0, 'x509_ca': 1, 'x509': 2}
SSLContext.load_cert_chain(certfile, keyfile=None, password=None)

秘密鍵と対応する証明書をロードします。 certfile は、証明書と、証明書認証で必要とされる任意の数の CA 証明書を含む、PEM フォーマットの単一ファイルへのパスでなければなりません。 keyfile を指定する場合は、秘密鍵が含まれるファイルを指さなければなりません。そうでなければ秘密鍵も certfile から取られます。 certfile に証明書をどのように格納すれば良いかについての詳しい情報は、 証明書 の議論を参照してください。

password 引数に、秘密鍵を復号するためのパスワードを返す関数を与えることが出来ます。その関数は秘密鍵が暗号化されていて、なおかつパスワードが必要な場合にのみ呼び出されます。その関数は引数なしで呼び出され、string, bytes, または bytearray を返さなければなりません。戻り値が string の場合は鍵を復号化するのに使う前に UTF-8 でエンコードされます。string の代わりに bytes や bytearray を返した場合は password 引数に直接供給されます。秘密鍵が暗号化されていなかったりパスワードを必要としない場合は、指定は無視されます。

password が与えられず、そしてパスワードが必要な場合には、OpenSSL 組み込みのパスワード問い合わせメカニズムが、ユーザに対話的にパスワードを問い合わせます。

秘密鍵が証明書に合致しなければ、 SSLError が送出されます。

SSLContext.load_default_certs(purpose=Purpose.SERVER_AUTH)

デフォルトの場所から "認証局" (CA=certification authority) 証明書ファイル一式をロードします。Windows では、CA 証明書はシステム記憶域の CA と ROOT からロードします。それ以外のシステムでは、この関数は SSLContext.set_default_verify_paths() を呼び出します。将来的にはこのメソッドは、他の場所からも CA 証明書をロードするかもしれません。

purpose フラグでどの種類の CA 証明書をロードするかを指定します。デフォルトの Purpose.SERVER_AUTH は TLS web サーバの認証のために活性かつ信頼された証明書をロードします(クライアントサイドのソケット)。 Purpose.CLIENT_AUTH はクライアント証明書の正当性検証をサーバサイドで行うための CA 証明書をロードします。

SSLContext.load_verify_locations(cafile=None, capath=None, cadata=None)

verify_mode が CERT_NONE でない場合に接続先の証明書ファイルの正当性検証に使われる "認証局" (CA=certification authority) 証明書ファイル一式をロードします。少なくとも cafile か capath のどちらかは指定しなければなりません。

このメソッドは PEM または DER フォーマットの証明書失効リスト (CRLs=certification revocation lists)もロード出来ます。CRLs のために使うには、 SSLContext.verify_flags を適切に設定しなければなりません。

cafile を指定する場合は、PEM フォーマットで CA 証明書が結合されたファイルへのパスを指定してください。このファイル内で証明書をどのように編成すれば良いのかについての詳しい情報については、 証明書 の議論を参照してください。

The capath string, if present, is the path to a directory containing several CA certificates in PEM format, following an OpenSSL specific layout.

cadata オブジェクトを指定する場合は、PEM エンコードの証明書一つ以上の ASCII 文字列か、DER エンコードの証明書のバイトライクなオブジェクトのどちらかを指定してください。PEM エンコードの証明書の周囲の余分な行は無視されますが、少なくとも一つの証明書が含まれている必要があります。

SSLContext.get_ca_certs(binary_form=False)

ロードされた "認証局" (CA=certification authority) 証明書のリストを取得します。 binary_form パラメータが False であれば、リストのそれぞれのエントリは SSLSocket.getpeercert() が出力するような辞書になります。そうでない場合このメソッドは、DER エンコード形式の証明書のリストで返します。返却されるリストには、 SSL 接続によって要求されてロードされない限りは capath からの証明書は含みません。

注釈

capath ディレクトリ内の証明書は一度でも使われない限りはロードされません。

SSLContext.set_default_verify_paths()

デフォルトの "認証局" (CA=certification authority) 証明書を、OpenSSL ライブラリがビルドされた際に定義されたファイルシステム上のパスからロードします。残念ながらこのメソッドが成功したかどうかを知るための簡単な方法はありません: 証明書が見つからなくてもエラーは返りません。OpenSSL ライブラリがオペレーティングシステムの一部として提供されている際にはどうやら適切に構成できるようですが。

SSLContext.set_ciphers(ciphers)

Set the available ciphers for sockets created with this context. It should be a string in the OpenSSL cipher list format. If no cipher can be selected (because compile-time options or other configuration forbids use of all the specified ciphers), an SSLError will be raised.

注釈

接続時に SSL ソケットの SSLSocket.cipher() メソッドが、現在選択されているその暗号を使います。

SSLContext.set_alpn_protocols(protocols)

SSL/TLS ハンドシェイク時にソケットが提示すべきプロトコルを指定します。 ['http/1.1', 'spdy/2'] のような推奨順に並べた ASII 文字列のリストでなければなりません。プロトコルの選択は RFC 7301 に従いハンドシェイクの中で行われます。ハンドシェイクが正常に終了後、 SSLSocket.selected_alpn_protocol() メソッドは合意されたプロトコルを返します。

このメソッドは HAS_ALPN が偽の場合 NotImplementedError を送出します。

OpenSSL 1.1.0 to 1.1.0e will abort the handshake and raise SSLError when both sides support ALPN but cannot agree on a protocol. 1.1.0f+ behaves like 1.0.2, SSLSocket.selected_alpn_protocol() returns None.

バージョン 2.7.10 で追加.

SSLContext.set_npn_protocols(protocols)

SSL/TLS ハンドシェイク時にソケットが提示すべきプロトコルを指定します。 ['http/1.1', 'spdy/2'] のような推奨順に並べた文字列のリストでなければなりません。プロトコルの選択は NPN draft specification に従いハンドシェイクの中で行われます。ハンドシェイクが正常に終了後、 SSLSocket.selected_alpn_protocol() メソッドは合意されたプロトコルを返します。

このメソッドは HAS_NPN が偽の場合 NotImplementedError を送出します。

SSLContext.set_servername_callback(server_name_callback)

TLS クライアントがサーバ名表示を指定した際の、SSL/TLS サーバによって TLS Client Hello ハンドシェイクメッセージが受け取られたあとで呼び出されるコールバック関数を登録します。サーバ名表示メカニズムは RFC 6066 セクション 3 - Server Name Indication で述べられています。

SSLContext ごとに一つだけコールバックをセット出来ます。 server_name_callback を None にすればコールバックは無効になります。この関数を続けて呼ぶと、以前に登録されたコールバックを上書きします。

コールバック関数 server_name_callback は 3 つの引数で呼び出されます; 最初の引数は ssl.SSLSocket です。2 つ目の引数は、クライアントが相手をしようと意図しているサーバ名を表す文字列 (または TLS Client Hello がサーバ名を含まない場合は None) です。そして 3 つ目の引数はオリジナルの SSLContext です。サーバ名引数は IDNA デコードされたサーバ名です。

このコールバックの典型的な利用方法は、 ssl.SSLSocket の SSLSocket.context 属性を、サーバ名に合致する証明書チェインを持つ新しい SSLContext オブジェクトに変更することです。

TLS 接続の初期ネゴシエーションのフェーズですから、 SSLSocket.selected_alpn_protocol(), SSLSocket.context のような限られたメソッドと属性のみ使えます。 SSLSocket.getpeercert(), SSLSocket.getpeercert(), SSLSocket.cipher(), SSLSocket.compress() メソッドは TLS 接続が TLS Client Hello よりも先に進行していることを必要としますから、これらは意味のある値を返しませんし、安全に呼び出すことも出来ません。

TLS ネゴシエーションを継続させるならば、 server_name_callback 関数は None を返さなければなりません。TLS が失敗することを必要とするなら、 constant ALERT_DESCRIPTION_* を返してください。ここにない値を返すと、致命エラー ALERT_DESCRIPTION_INTERNAL_ERROR を引き起こします。

サーバ名に対する IDNA デコードのエラーがあれば、TLS 接続はクライアントに対する TLS の致命的アラートメッセージ ALERT_DESCRIPTION_INTERNAL_ERROR とともに終了します。

server_name_callback 関数が例外を送出した場合、TLS 接続は TLS の致命的アラートメッセージ ALERT_DESCRIPTION_HANDSHAKE_FAILURE とともに終了します。

このメソッドは OpenSSL ライブラリが OPENSSL_NO_TLSEXT を定義してビルドされている場合、 NotImplementedError を送出します。

SSLContext.load_dh_params(dhfile)

ディフィー・ヘルマン(DH)鍵交換のための鍵生成パラメータをロードします。DH 鍵交換を用いることは、(サーバ、クライアントともに)計算機リソースに高い処理負荷をかけますがセキュリティを向上させます。 dhfile パラメータは PEM フォーマットの DH パラメータを含んだファイルへのパスでなければなりません。

この設定はクライアントソケットには適用されません。さらにセキュリティを改善するのに OP_SINGLE_DH_USE オプションも利用できます。

SSLContext.set_ecdh_curve(curve_name)

楕円曲線ディフィー・ヘルマン(ECDH)鍵交換の曲線名を指定します。ECDH はもとの DH に較べて、ほぼ間違いなく同程度に安全である一方で、顕著に高速です。 curve_name パラメータは既知の楕円曲線を表す文字列でなければなりません。例えば prime256v1 が広くサポートされている曲線です。

この設定はクライアントソケットには適用されません。さらにセキュリティを改善するのに OP_SINGLE_ECDH_USE オプションも利用できます。

このメソッドは HAS_ECDH が False の場合は利用できません。

参考

SSL/TLS & Perfect Forward Secrecy
Vincent Bernat.
SSLContext.wrap_socket(sock, server_side=False, do_handshake_on_connect=True, suppress_ragged_eofs=True, server_hostname=None)

既存の Python ソケット sock をラップして ssl.SSLSocket オブジェクトを返します。 sock は SOCK_STREAM ソケットでなければなりません; ほかのタイプのソケットはサポートされていません。

返される SSL ソケットは、コンテキスト、その設定と証明書に関連付けられます。パラメータ server_side, do_handshake_on_connect, suppress_ragged_eofs はトップレベルの関数 wrap_socket() のものと同じ意味です。

クライアントサイドから接続では、 server_hostname で接続しようとしているサービスのホスト名を指定出来ます。これは HTTP バーチャルホストにかなり似て、シングルサーバで複数の SSL ベースのサービスを別々の証明書でホストしているようなサーバに対して使えます。 server_side が真の場合に server_hostname を指定すると ValueError を送出します。

バージョン 2.7.9 で変更: OpenSSL が SNI をサポートしなくても server_hostname を許容するようになりました。

SSLContext.session_stats()

Get statistics about the SSL sessions created or managed by this context. A dictionary is returned which maps the names of each piece of information to their numeric values. For example, here is the total number of hits and misses in the session cache since the context was created:

>>> stats = context.session_stats()
>>> stats['hits'], stats['misses']
(0, 0)
SSLContext.check_hostname

SSLSocket.do_handshake() 呼び出し時に、 match_hostname() を使って接続先証明書のホスト名の合致を見るかどうか。コンテキストの verify_mode には CERT_OPTIONAL か CERT_REQUIRED をセットしなければなりません。また wrap_socket() にはホスト名の合致をみるための server_hostname を渡さなければなりません。

例:

import socket, ssl

context = ssl.SSLContext(ssl.PROTOCOL_TLS)
context.verify_mode = ssl.CERT_REQUIRED
context.check_hostname = True
context.load_default_certs()

s = socket.socket(socket.AF_INET, socket.SOCK_STREAM)
ssl_sock = context.wrap_socket(s, server_hostname='www.verisign.com')
ssl_sock.connect(('www.verisign.com', 443))

注釈

この機能にはOpenSSL0.9.8f以降が必要です。

SSLContext.options

このコンテキストで有効になっている SSL オプションを表す整数。デフォルトの値は OP_ALL ですが、 OP_NO_SSLv2 のようなほかの値をビットOR演算で指定出来ます。

注釈

OpenSSL の 0.9.8m より古いバージョンを使う場合、値はセットは出来ますがクリアが出来ません。オプションを(対応するビットをリセットすることで)クリアしようとすると ValueError が送出されます。

SSLContext.protocol

コンテキストの構築時に選択されたプロトコルバージョン。この属性は読み取り専用です。

SSLContext.verify_flags

証明書の検証操作のためのフラグです。 VERIFY_CRL_CHECK_LEAF などのフラグをビットOR演算でセット出来ます。デフォルトでは OpenSSL は証明書失効リスト(CRLs)を必要ともしませんし検証にも使いません。openssl version 0.9.8+ でのみ利用可能です。

SSLContext.verify_mode

接続先の証明書の検証を試みるかどうか、また、検証が失敗した場合にどのように振舞うべきかを制御します。この属性は CERT_NONE, CERT_OPTIONAL, CERT_REQUIRED のうちどれか一つでなければなりません。

17.3.4. 証明書

証明書を大まかに説明すると、公開鍵/秘密鍵システムの一種です。このシステムでは、各 principal (これはマシン、人、組織などです) は、ユニークな2つの暗号鍵を割り当てられます。1つは公開され、 公開鍵(public key) と呼ばれます。もう一方は秘密にされ、 秘密鍵(private key) と呼ばれます。 2つの鍵は関連しており、片方の鍵で暗号化したメッセージは、もう片方の鍵 のみ で復号できます。

A certificate contains information about two principals. It contains the name of a subject, and the subject’s public key. It also contains a statement by a second principal, the issuer, that the subject is who he claims to be, and that this is indeed the subject’s public key. The issuer’s statement is signed with the issuer’s private key, which only the issuer knows. However, anyone can verify the issuer’s statement by finding the issuer’s public key, decrypting the statement with it, and comparing it to the other information in the certificate. The certificate also contains information about the time period over which it is valid. This is expressed as two fields, called "notBefore" and "notAfter".

Python において証明書を利用する場合、クライアントもサーバーも自分を証明するために証明書を利用することができます。ネットワーク接続の相手側に証明書の提示を要求する事ができ、そのクライアントやサーバーが認証を必要とするならその証明書を認証することができます。認証が失敗した場合、接続は例外を発生させます。認証は下位層のOpenSSLフレームワークが自動的に行います。アプリケーションは認証機構について意識する必要はありません。しかし、アプリケーションは認証プロセスのために幾つかの証明書を提供する必要があるかもしれません。

Python は証明書を格納したファイルを利用します。そのファイルは "PEM" (RFC 1422 参照) フォーマットという、ヘッダー行とフッター行の間にbase-64エンコードされた形をとっている必要があります。

-----BEGIN CERTIFICATE-----
... (certificate in base64 PEM encoding) ...
-----END CERTIFICATE-----

17.3.4.1. 証明書チェイン

Pythonが利用する証明書を格納したファイルは、ときには 証明書チェイン(certificate chain) と呼ばれる証明書のシーケンスを格納します。このチェインは、まずクライアントやサーバー自体の principal の証明書で始まらなければなりません。それ以降に続く証明書は、手前の証明書の発行者(issuer)の証明書になり、最後にsubject と発行者が同じ 自己署名(self-signed) 証明書で終わります。この最後の証明書は ルート証明書(root certificate と呼ばれます。これらの証明書チェインは1つの証明書ファイルに結合されなければなりません。例えば、3つの証明書からなる証明書チェインがあるとします。私たちのサーバーの証明書から、私たちのサーバーに署名した認証局の証明書、そして認証局の証明書を発行した機関のルート証明書です。

-----BEGIN CERTIFICATE-----
... (certificate for your server)...
-----END CERTIFICATE-----
-----BEGIN CERTIFICATE-----
... (the certificate for the CA)...
-----END CERTIFICATE-----
-----BEGIN CERTIFICATE-----
... (the root certificate for the CA's issuer)...
-----END CERTIFICATE-----

17.3.4.2. CA 証明書

もし相手から送られてきた証明書の認証をしたい場合、信頼している各発行者の証明書チェインが入った "CA certs" ファイルを提供する必要があります。繰り返しますが、このファイルは単純に、各チェインを結合しただけのものです。認証のために、Pythonはそのファイルの中の最初にマッチしたチェインを利用します。SSLContext.load_default_certs() を呼び出すことでプラットフォームの証明書ファイルも使われますが、これは create_default_context() によって自動的に行われます。

17.3.4.3. 秘密鍵と証明書を一緒にする

多くの場合、証明書と同じファイルに秘密鍵も格納されています。この場合、 SSLContext.load_cert_chain(), wrap_socket() には certfile 引数だけが必要とされます。秘密鍵が証明書ファイルに格納されている場合、秘密鍵は証明書チェインの最初の証明書よりも先にないといけません。

-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----
... (private key in base64 encoding) ...
-----END RSA PRIVATE KEY-----
-----BEGIN CERTIFICATE-----
... (certificate in base64 PEM encoding) ...
-----END CERTIFICATE-----

17.3.4.4. 自己署名証明書

SSL暗号化接続サービスを提供するサーバーを建てる場合、適切な証明書を取得するには、認証局から買うなどの幾つかの方法があります。また、自己署名証明書を作るケースもあります。 OpenSSLを使って自己署名証明書を作るには、次のようにします。

% openssl req -new -x509 -days 365 -nodes -out cert.pem -keyout cert.pem
Generating a 1024 bit RSA private key
.......++++++
.............................++++++
writing new private key to 'cert.pem'
-----
You are about to be asked to enter information that will be incorporated
into your certificate request.
What you are about to enter is what is called a Distinguished Name or a DN.
There are quite a few fields but you can leave some blank
For some fields there will be a default value,
If you enter '.', the field will be left blank.
-----
Country Name (2 letter code) [AU]:US
State or Province Name (full name) [Some-State]:MyState
Locality Name (eg, city) []:Some City
Organization Name (eg, company) [Internet Widgits Pty Ltd]:My Organization, Inc.
Organizational Unit Name (eg, section) []:My Group
Common Name (eg, YOUR name) []:myserver.mygroup.myorganization.com
Email Address []:ops@myserver.mygroup.myorganization.com
%

自己署名証明書の欠点は、それ自身がルート証明書であり、他の人はその証明書を持っていない (そして信頼しない)ことです。

17.3.5. 例

17.3.5.1. SSLサポートをテストする

インストールされているPythonがSSLをサポートしているかどうかをテストするために、ユーザーコードは次のイディオムを利用することができます。

try:
    import ssl
except ImportError:
    pass
else:
    ...  # do something that requires SSL support

17.3.5.2. クライアントサイドの処理

この例では、自動的に証明書の検証を行うことを含む望ましいセキュリティ設定でクライアントソケットの SSL コンテキストを作ります:

>>> context = ssl.create_default_context()

あなた自身でセキュリティ設定を調整したいと望むなら、スクラッチからコンテキストを作ることは出来ます(ですが正しくない設定をしてしまいがちなことに警戒してください)

>>> context = ssl.SSLContext(ssl.PROTOCOL_TLS)
>>> context.verify_mode = ssl.CERT_REQUIRED
>>> context.check_hostname = True
>>> context.load_verify_locations("/etc/ssl/certs/ca-bundle.crt")

(このスニペットは全ての CA 証明書が /etc/ssl/certs/ca-bundle.crt にバンドルされていることを仮定しています; もし違っていればエラーになりますので、適宜修正してください)

サーバへの接続にこのコンテキストを使うと、 CERT_REQUIRED でサーバの証明書の検証が行われます: サーバの証明書が CA 証明書のいずれかに署名されていて、その署名が正しいことを保障します。

>>> conn = context.wrap_socket(socket.socket(socket.AF_INET),
...                            server_hostname="www.python.org")
>>> conn.connect(("www.python.org", 443))

そして証明書を持ってくることが出来ます:

>>> cert = conn.getpeercert()

証明書が、期待しているサービス (つまり、 HTTPS ホスト www.python.org) の身元を特定していることを視覚的に点検してみましょう:

>>> pprint.pprint(cert)
{'OCSP': ('http://ocsp.digicert.com',),
 'caIssuers': ('http://cacerts.digicert.com/DigiCertSHA2ExtendedValidationServerCA.crt',),
 'crlDistributionPoints': ('http://crl3.digicert.com/sha2-ev-server-g1.crl',
                           'http://crl4.digicert.com/sha2-ev-server-g1.crl'),
 'issuer': ((('countryName', 'US'),),
            (('organizationName', 'DigiCert Inc'),),
            (('organizationalUnitName', 'www.digicert.com'),),
            (('commonName', 'DigiCert SHA2 Extended Validation Server CA'),)),
 'notAfter': 'Sep  9 12:00:00 2016 GMT',
 'notBefore': 'Sep  5 00:00:00 2014 GMT',
 'serialNumber': '01BB6F00122B177F36CAB49CEA8B6B26',
 'subject': ((('businessCategory', 'Private Organization'),),
             (('1.3.6.1.4.1.311.60.2.1.3', 'US'),),
             (('1.3.6.1.4.1.311.60.2.1.2', 'Delaware'),),
             (('serialNumber', '3359300'),),
             (('streetAddress', '16 Allen Rd'),),
             (('postalCode', '03894-4801'),),
             (('countryName', 'US'),),
             (('stateOrProvinceName', 'NH'),),
             (('localityName', 'Wolfeboro,'),),
             (('organizationName', 'Python Software Foundation'),),
             (('commonName', 'www.python.org'),)),
 'subjectAltName': (('DNS', 'www.python.org'),
                    ('DNS', 'python.org'),
                    ('DNS', 'pypi.python.org'),
                    ('DNS', 'docs.python.org'),
                    ('DNS', 'testpypi.python.org'),
                    ('DNS', 'bugs.python.org'),
                    ('DNS', 'wiki.python.org'),
                    ('DNS', 'hg.python.org'),
                    ('DNS', 'mail.python.org'),
                    ('DNS', 'packaging.python.org'),
                    ('DNS', 'pythonhosted.org'),
                    ('DNS', 'www.pythonhosted.org'),
                    ('DNS', 'test.pythonhosted.org'),
                    ('DNS', 'us.pycon.org'),
                    ('DNS', 'id.python.org')),
 'version': 3}

SSL チャネルは今や確立されて証明書が検証されているので、サーバとのお喋りを続けることが出来ます:

>>> conn.sendall(b"HEAD / HTTP/1.0\r\nHost: linuxfr.org\r\n\r\n")
>>> pprint.pprint(conn.recv(1024).split(b"\r\n"))
[b'HTTP/1.1 200 OK',
 b'Date: Sat, 18 Oct 2014 18:27:20 GMT',
 b'Server: nginx',
 b'Content-Type: text/html; charset=utf-8',
 b'X-Frame-Options: SAMEORIGIN',
 b'Content-Length: 45679',
 b'Accept-Ranges: bytes',
 b'Via: 1.1 varnish',
 b'Age: 2188',
 b'X-Served-By: cache-lcy1134-LCY',
 b'X-Cache: HIT',
 b'X-Cache-Hits: 11',
 b'Vary: Cookie',
 b'Strict-Transport-Security: max-age=63072000; includeSubDomains',
 b'Connection: close',
 b'',
 b'']

このドキュメントの下の方の、 セキュリティで考慮すべき点 に関する議論を参照してください。

17.3.5.3. サーバーサイドの処理

サーバーサイドの処理では、通常、サーバー証明書と秘密鍵がそれぞれファイルに格納された形で必要です。最初に秘密鍵と証明書が保持されたコンテキストを作成し、クライアントがあなたの信憑性をチェック出来るようにします。そののちにソケットを開き、ポートにバインドし、そのソケットの listen() を呼び、クライアントからの接続を待ちます。

import socket, ssl

context = ssl.create_default_context(ssl.Purpose.CLIENT_AUTH)
context.load_cert_chain(certfile="mycertfile", keyfile="mykeyfile")

bindsocket = socket.socket()
bindsocket.bind(('myaddr.mydomain.com', 10023))
bindsocket.listen(5)

クライアントが接続してきた場合、 accept() を呼んで新しいソケットを作成し、接続のためにサーバサイドの SSL ソケットを、コンテキストの SSLContext.wrap_socket() メソッドで作ります:

while True:
    newsocket, fromaddr = bindsocket.accept()
    connstream = context.wrap_socket(newsocket, server_side=True)
    try:
        deal_with_client(connstream)
    finally:
        connstream.shutdown(socket.SHUT_RDWR)
        connstream.close()

そして、 connstream からデータを読み、クライアントと切断する(あるいはクライアントが切断してくる)まで何か処理をします。

def deal_with_client(connstream):
    data = connstream.read()
    # null data means the client is finished with us
    while data:
        if not do_something(connstream, data):
            # we'll assume do_something returns False
            # when we're finished with client
            break
        data = connstream.read()
    # finished with client

そして新しいクライアント接続のために listen に戻ります。 (もちろん現実のサーバは、おそらく個々のクライアント接続ごとに別のスレッドで処理するか、ソケットをノンブロッキングモードにし、イベントループを使うでしょう。)

17.3.6. ノンブロッキングソケットについての注意事項

ノンブロッキングソケットとともに使う場合、いくつか気をつけなければならない事項があります:

  • select() 呼び出しは OS レベルでのソケットが読み出し可能(または書き込み可能)になったことを教えてくれますが、上位の SSL レイヤーでの十分なデータがあることを意味するわけではありません。例えば、SSL フレームの一部が届いただけかもしれません。ですから、 SSLSocket.recv() と SSLSocket.send() の失敗を処理することに備え、ほかの select() 呼び出し後にリトライしなければなりません。

  • 反対に、SSL レイヤーは自身で独自の枠組みを持っているために、読み出せるけれども select() が気付くことのないデータを SSL ソケットが持っていることがあります。ですので、潜在的に入手可能なデータを飲み干すために最初に SSLSocket.recv() を呼び出すべきであり、そののちでそれでもまだ必要な場合にだけ select() でブロックすべきです。

    (当然のことながら、ほかのプリミティブ、例えば poll() や selectors モジュール内のものを使う際にも似た但し書きが付きます)

  • SSL ハンドシェイクそのものがノンブロッキングになります: SSLSocket.do_handshake() メソッドは成功するまでリトライしなければなりません。 select() を用いてソケットの準備が整うのを待つためには、およそ以下のようにします:

    while True:
    try:
        sock.do_handshake()
        break
    except ssl.SSLWantReadError:
        select.select([sock], [], [])
    except ssl.SSLWantWriteError:
        select.select([], [sock], [])

17.3.7. セキュリティで考慮すべき点

17.3.7.1. 最善のデフォルト値

クライアントでの使用 では、あなたのセキュリティポリシーによる特殊な要件がない限りは、SSL コンテキストを作成するためには create_default_context() 関数を使用することを強くお勧めします。それはシステムが信頼した CA 証明書をロードし、証明書の検証を有効化し、ホスト名のチェックを行い、そしてセキュアなプロトコルとセキュアな暗号の分別ある設定を試みます。

接続にクライアントの証明書が必要な場合、 SSLContext.load_cert_chain() によって追加出来ます。

対照的に、 SSLContext クラスのコンストラクタを自身で呼び出すことによって SSL コンテキストを作ると、デフォルトでは証明書検証もホスト名チェックも行わないものになります。もしそうするのであれば、良いセキュリティレベルを知るために、どうか下の方にあるパラグラフをお読みください。

17.3.7.2. 手動での設定

17.3.7.2.1. 証明書の検証

SSLContext のコンストラクタを直接呼び出した場合、 CERT_NONE がデフォルトとして使われます。これは接続先の身元特定をしないので安全ではありませんし、特にクライアントモードでは大抵相手となるサーバの信憑性を保障したいでしょう。ですから、クライアントモードでは CERT_REQUIRED を強くお勧めします。ですが、それだけでは不十分です; SSLSocket.getpeercert() を呼び出してサーバ証明書が望んだサービスと合致するかのチェックもしなければなりません。多くのプロトコルとアプリケーションにとって、サービスはホスト名で特定されます; この場合、 match_hostname() が使えます。これらの共通的なチェックは SSLContext.check_hostname が有効な場合、自動的に行われます。

サーバモードにおいて、(より上位のレベルでの認証メカニズムではなく) SSL レイヤーを使ってあなたのクライアントを認証したいならば、 CERT_REQUIRED を指定して同じようにクライアントの証明書を検証すべきでしょう。

注釈

クライアントモードでは anonymous ciphers が有効(デフォルトでは無効)でない限り、 CERT_OPTIONAL と CERT_REQUIRED は同じ意味になります。

17.3.7.2.2. プロトコルのバージョン

SSL versions 2 と 3 は非セキュアと考えられており、それゆえその使用は危険です。クライアントとサーバの最大限の互換性が欲しいならば、 SSLContext.options 属性で明示的に SSLv2, SSLv3 を無効にして PROTOCOL_SSLv23 を使ってください:

context = ssl.SSLContext(ssl.PROTOCOL_SSLv23)
context.options |= ssl.OP_NO_SSLv2
context.options |= ssl.OP_NO_SSLv3

上で作った SSL コンテキストは TLSv1 かそれ以降(あなたのシステムでサポートされていれば)だけでの接続を許可します。

17.3.7.2.3. 暗号の選択

If you have advanced security requirements, fine-tuning of the ciphers enabled when negotiating a SSL session is possible through the SSLContext.set_ciphers() method. Starting from Python 2.7.9, the ssl module disables certain weak ciphers by default, but you may want to further restrict the cipher choice. Be sure to read OpenSSL’s documentation about the cipher list format. If you want to check which ciphers are enabled by a given cipher list, use the openssl ciphers command on your system.

17.3.7.3. マルチプロセス化

(例えば multiprocessing や concurrent.futures を使って、)マルチプロセスアプリケーションの一部としてこのモジュールを使う場合、OpenSSL の内部の乱数発生器は fork したプロセスを適切に処理しないことに気を付けて下さい。SSL の機能を os.fork() とともに使う場合、アプリケーションは親プロセスの PRNG 状態を変更しなければなりません。 RAND_add(), RAND_bytes(), RAND_pseudo_bytes() のいずれかの呼び出し成功があれば十分です。

17.3.8. LibreSSL support

LibreSSL is a fork of OpenSSL 1.0.1. The ssl module has limited support for LibreSSL. Some features are not available when the ssl module is compiled with LibreSSL.

参考

socket.socket クラス
下位レイヤーの socket クラスのドキュメント
SSL/TLS Strong Encryption: An Introduction
Apache WEBサーバのドキュメンテーションのイントロ
RFC 1422: Privacy Enhancement for Internet Electronic Mail: Part II: Certificate-Based Key Management
Steve Kent
RFC 1750: Randomness Recommendations for Security
D. Eastlake et. al.
RFC 3280: Internet X.509 Public Key Infrastructure Certificate and CRL Profile
Housley et. al.
RFC 4366: Transport Layer Security (TLS) Extensions
Blake-Wilson et. al.
RFC 5246: The Transport Layer Security (TLS) Protocol Version 1.2
T. Dierks et. al.
RFC 6066: Transport Layer Security (TLS) Extensions
D. Eastlake
IANA TLS: Transport Layer Security (TLS) Parameters
IANA
RFC 7525: Recommendations for Secure Use of Transport Layer Security (TLS) and Datagram Transport Layer Security (DTLS)
IETF
Mozilla’s Server Side TLS recommendations
Mozilla