【EVCC/EVSE/V2G/wireshark/TLS1.2/TLS1.3/ISO15118】Wireshark抓取模拟充电ISO15118协议V2G过程中使用TLS加密报文内容的DEBUG方法

最近在使用 MSE102X + GD32F527RS 模拟车辆充电的过程，其中基于 ISO15118 协议，有一段 V2G 的过程，需要使用到 TLS1.2 或者 TLS1.3，抓到的 wireshark 包不好分析交互过程中的数据是否存在异常，或者跟其他的设备进行模拟充电时，无法判断交互数据是否正确，带来了比较大的麻烦。然后从网上找到了方式，可以进行 DEBUG 调试，特此记录下过程和内容，方便有需要的同学后续根据相关方法拓展和调试使用

存在问题

完整的交互流程，可以参考 EVCC/EVSE充电全过程

在模拟车辆充电过程中，V2G使用TLS1.2或者TLS1.3，在构建会话后，所有应用数据都使用了秘钥进行加密，后续无法查看交互报文，导致无法判断交互报文是否正常。

可以看到，当 V2G 建立起来之后，后续的所有报文，都使用了 TLS1.2 进行加密，如果想要从 wireshark 中查看 DEBUG 看相关的交互流程或者报文是否正确，就会变得比较麻烦。

从报文解析也可以看到，报文内容都是经过了加密，导致无法详细查看 DEBUG 看报文是否正常

问题处理

是否有办法能够在 wireshark 中，通过一些手段或者方式，帮忙解析或者查看相关报文？

方法是有的，不过需要注意！！！

此方法仅用于调试、测试阶段使用，严禁在生产环境中使用，有可能导致秘钥泄露

WIRESHARK 插件

这里要使用到的 WIRESHARK 叫做 v2gtlssecret

这个 dSPACE 公司为 Wireshark 开发的一个插件（属于 dsV2Gshark 工具集）中的一个协议解析器（Dissector）它的核心功能是实现V2G（车联网）通信中TLS流量的实时解密，它本身不是一种你需要主动“拼装”的通用通信协议，而是一种用于实时传递TLS会话密钥的、特定格式的UDP报文。你需要做的，是按照它规定的格式，构造并发送UDP数据包。

需要注意的是，该插件在 wireshark 3.5.0 或者更高版本才支持！

这个工具的格式报文如下：

v2gtlssecret插件通过解析特定的UDP数据包来获取密钥。该UDP报文需满足以下要求：

• 传输层：使用UDP协议。

• 源端口：通常在49152-65535的临时端口范围内。

• 包大小：有效载荷（Payload）大小在175 到 1800 字节之间。

• 内容格式：有效载荷为ASCII 文本，其格式遵循Wireshark的NSS Key Log 格式

其核心内容是一行文本，格式为：<标签> <客户端随机数> <密钥>

TLS 1.2：使用CLIENT_RANDOM标签

CLIENT_RANDOM <32字节客户端随机数(十六进制)> <48字节主密钥(十六进制)>

TLS 1.3：根据密钥用途使用不同标签，如CLIENT_HANDSHAKE_TRAFFIC_SECRET、SERVER_TRAFFIC_SECRET_0等

<TLS1.3标签> <32字节客户端随机数(十六进制)> <密钥(十六进制)>

这里以 TLS1.2 为例，简单阐述下该插件运行逻辑

1、该插件严格依赖于从完整的 TLS 握手过程中提取关键信息

2、针对 TLS1.2，该插件会从 "Client Hello" 消息中，获取 client_random 字段

3、然后根据 SSLKEYLOGFILE 中的 client_random 和 Pre-Master Secret 来推导会话秘钥

集成修改

1、该插件在 wireshark 3.5.0 或更高版本中以及集成，插件无需单独安装

2、我们需要按照规定的格式，使用 UDP 将 TLS1.2 中的 CLIENT_RANDOM 或者 TLS1.3 中的 CLIENT_HANDSHAKE_TRAFFIC_SECRET/SERVER_HANDSHAKE_TRAFFIC_SECRET、CLIENT_TRAFFIC_SECRET_0/SERVER_TRAFFIC_SECRET_0 发送出来即可。

3、因为我们自己的 SDK 使用的 MbedTLS 软件加解密方式，可以直接使用对应的回调即可，所以这里的修改都是按照 MbedTLS 的方式修改

①使用的回调接口 mbedtls_ssl_set_export_keys_cb，这里需要注意，需要将对应的 MbedTLS 的宏打开，包括但不限于 MBEDTLS_SSL_SESSION_TICKETS

②配置导出秘钥位置：需要注意，这里配置需要放置在交互之前，否则可能因为流程不完整，无法导出或者导出失败

③注册回调函数

// 发送 UDP 报文（IPv6 组播示例） static void v2g_udp_send_nss_key_log(const char *line, uint16_t len) { int sock = -1; struct sockaddr_in6 src_addr, dst_addr; if (line == NULL || len == 0) return; sock = socket(AF_INET6, SOCK_DGRAM, IPPROTO_UDP); if (sock < 0) { UNI_LOG_WARN("Init Socke Err"); return; } // 绑定源端口（必须为 49152-65535） uni_memset(&src_addr, 0x00, sizeof(struct sockaddr_in6)); src_addr.sin6_family = AF_INET6; src_addr.sin6_port = htons(NSS_KEY_SRC_PORT); src_addr.sin6_addr = in6addr_any; if (bind(sock, (struct sockaddr *)&src_addr, sizeof(src_addr)) < 0) { UNI_LOG_WARN("Bind Err"); close(sock); return; } // 目标地址 uni_memset(&dst_addr, 0x00, sizeof(struct sockaddr_in6)); dst_addr.sin6_family = AF_INET6; dst_addr.sin6_port = htons(NSS_KEY_DST_PORT); dst_addr.sin6_scope_id = uni_netif_get_scope_id(uni_netif_get_handle()); if (inet_pton(AF_INET6, NSS_KEY_MCAST6_ADDR, &dst_addr.sin6_addr) != 1) { UNI_LOG_WARN("inet_pton Err"); close(sock); return; } if (-1 == sendto(sock, line, len, 0, (struct sockaddr *)&dst_addr, sizeof(dst_addr))) { UNI_LOG_WARN("Send to Sock: %d, %d err", sock, len); } close(sock); }

void mbedtls_v2g_key_export_callback(void *p_expkey, mbedtls_ssl_key_export_type secret_type, const unsigned char *secret, size_t secret_len, const unsigned char client_random[32], const unsigned char server_random[32], mbedtls_tls_prf_types tls_prf_type) { // 将 client_random 转为十六进制 char key_line[2048] = {0}; const char *label = NULL; char *client_hex = NULL, *secret_hex = NULL; int total_len = 0; client_hex = bin_to_hex(client_random, 32); if (client_hex == NULL) { UNI_LOG_ERROR("Client hex err"); goto EXPORT_FINISH; } // 将 secret 转为十六进制 secret_hex = bin_to_hex(secret, secret_len); if (secret_hex == NULL) { UNI_LOG_ERROR("Secret hex err"); goto EXPORT_FINISH; } // 根据 secret_type 判断是 TLS 1.2 还是 1.3，并确定标签 switch (secret_type) { // ----- TLS 1.2 ----- case MBEDTLS_SSL_KEY_EXPORT_TLS12_MASTER_SECRET: // TLS 1.2 使用 CLIENT_RANDOM 标签 label = "CLIENT_RANDOM"; break; // ----- TLS 1.3 握手密钥 ----- #ifndef CONFIG_EVSE_ROLE case MBEDTLS_SSL_KEY_EXPORT_TLS1_3_CLIENT_HANDSHAKE_TRAFFIC_SECRET: label = "CLIENT_HANDSHAKE_TRAFFIC_SECRET"; break; #endif #ifdef CONFIG_EVSE_ROLE case MBEDTLS_SSL_KEY_EXPORT_TLS1_3_SERVER_HANDSHAKE_TRAFFIC_SECRET: label = "SERVER_HANDSHAKE_TRAFFIC_SECRET"; break; #endif // ----- TLS 1.3 应用密钥（0-RTT 和 1-RTT） ----- case MBEDTLS_SSL_KEY_EXPORT_TLS1_3_CLIENT_APPLICATION_TRAFFIC_SECRET: label = "CLIENT_TRAFFIC_SECRET_0"; break; case MBEDTLS_SSL_KEY_EXPORT_TLS1_3_SERVER_APPLICATION_TRAFFIC_SECRET: label = "SERVER_TRAFFIC_SECRET_0"; break; // 其他类型（如 early 密钥）可按需扩展 default: label = NULL; goto EXPORT_FINISH; } // 如果是 TLS 1.3 的某个密钥，构造对应行 if (label != NULL) { total_len = snprintf(key_line, sizeof(key_line), "%s %s %s", label, client_hex, secret_hex); if (total_len > 0) { v2g_udp_send_nss_key_log(key_line, total_len); UNI_LOG_INFO("NSS KEY LOG(%d): %s", total_len, key_line); } } EXPORT_FINISH: if (secret_hex) uni_free(secret_hex); if (client_hex) uni_free(client_hex); }

功能验证

1、从 wireshark 中，可以抓到对应的 V2G Secret 报文

2、查看报文是否可以看到内容

从下图可以看到，后续的交互报文都已经可以看到，并且解析出对应的报文内容，预期实现完成

可能存在问题及处理

存在问题：在实际过程中，可能出现了以下情况：一个方向解析是正常的，另外一个方向无法解析，还是使用了 TLS 进行了加密

问题原因：在Wireshark中，解密引擎按数据包处理TLS记录。如果TCP流由于丢失或无序数据包而中断，Wireshark将无法知道后续数据包的TLS记录起始位置（长度字段被加密，或者它丢失了先前数据包的尾部）。而在我们的报文中，交互流程中，TCP 包出现了异常，导致后续的交互存在异常而引起此问题。

修复方式：找到 wireshark -> 编辑 -> 首选项 -> Protocols -> TLS，按照如下修改即可