Rust in Everything
基于 rustls 0.23.46

install_default 第二次调用失败

主线位置：握手主线开始之前。ClientConfig::builder() 这类入口去拿进程级默认 provider，没有就按 crate feature 推断一个装上。推断规则和 OnceLock 见 CryptoProvider；两个 provider 都开、推断失败时的 panic 见 ambiguous-provider。本页讲推断成功之后、或者别人先装了之后，你再调 install_default 会怎样。

flowchart TB
  lib["别处先调 builder()"] --> inf["按 feature 装上默认值"]
  inf --> cell["OnceLock 已有值"]
  app["你的 install_default"] --> set{"OnceLock set"}
  cell --> set
  set -->|空| ok["Ok 生效"]
  set -->|已有| err["Err 带回你的"]
  err --> unwrap["unwrap 就 panic"]
  err --> ignore["let _ 就静默失效"]

实验 crate：exp-rustls/pitb-ringonly，rustls 只开 ring（加 std、tls12、logging），所以 builder() 能从 feature 推断出 ring。src/main.rs 里的「调好的 provider」是 ring 的默认 provider 只留一个套件 TLS13_CHACHA20_POLY1305_SHA256，这样从协商结果就能看出它生不生效；library_init() 代表某个在初始化时调 ClientConfig::builder() 的库。tests/ 下是两组测试。M2 Max、macOS 27、rustc 1.99.0，release。

现象

测试里时好时坏。 同一个测试二进制里的两个测试，各自 ring::default_provider().install_default().unwrap()：

running 2 tests
test first ... ok
test second ... FAILED

failures:

---- second stdout ----

thread 'second' (7727703) panicked at tests/install.rs:11:46:
called `Result::unwrap()` on an `Err` value: CryptoProvider { cipher_suites: [TLS13_AES_256_GCM_SHA384, TLS13_AES_128_GCM_SHA256, TLS13_CHACHA20_POLY1305_SHA256, TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384, TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256, TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_CHACHA20_POLY1305_SHA256, TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384, TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256, TLS_ECDHE_RSA_WITH_CHACHA20_POLY1305_SHA256], kx_groups: [X25519, secp256r1, secp384r1], signature_verification_algorithms: WebPkiSupportedAlgorithms { all: [ .. ], mapping: [ECDSA_NISTP384_SHA384, ECDSA_NISTP256_SHA256, ED25519, RSA_PSS_SHA512, RSA_PSS_SHA384, RSA_PSS_SHA256, RSA_PKCS1_SHA512, RSA_PKCS1_SHA384, RSA_PKCS1_SHA256] }, secure_random: Ring, key_provider: Ring }
...
test result: FAILED. 1 passed; 1 failed; 0 ignored; 0 measured; 0 filtered out; finished in 0.00s

把编好的测试二进制直接跑 20 次：18 次 second 失败，2 次 first 失败，从没全过，也从没全挂。单独跑 second（加过滤参数）它就通过。哪个测试挂取决于线程谁先到。

调好的 provider 没生效。 main 里先 library_init()，再装那个只有 ChaCha20 的 provider，不 unwrap，只把结果打印出来，然后握手：

install_default: Err, suites in Err: ["TLS13_CHACHA20_POLY1305_SHA256"]
get_default suites: 9 entries
negotiated: TLS13_AES_256_GCM_SHA384

进程里生效的是 9 个套件的默认 ring，协商出来的是 AES-256-GCM。如果代码写的是 let _ = tuned().install_default();，这三行一行都不会出现，程序照常运行，只是配置没起作用。同样的顺序改用 .expect("install provider")：

thread 'main' (7726969) panicked at src/main.rs:76:33:
install provider: CryptoProvider { cipher_suites: [TLS13_CHACHA20_POLY1305_SHA256], kx_groups: [X25519, secp256r1, secp384r1], signature_verification_algorithms: WebPkiSupportedAlgorithms { all: [ .. ], mapping: [ECDSA_NISTP384_SHA384, ECDSA_NISTP256_SHA256, ED25519, RSA_PSS_SHA512, RSA_PSS_SHA384, RSA_PSS_SHA256, RSA_PKCS1_SHA512, RSA_PKCS1_SHA384, RSA_PKCS1_SHA256] }, secure_random: Ring, key_provider: Ring }

panic 消息里打印的 cipher_suites: [TLS13_CHACHA20_POLY1305_SHA256] 是你的 provider，不是进程里已经装好的那个。只看这一行，很容易以为「装进去的就是它」。

原因

install_default 在 std 下转到 static_default::install_default：

    #[cfg(feature = "std")]
    pub(crate) fn install_default(
        default_provider: CryptoProvider,
    ) -> Result<(), Arc<CryptoProvider>> {
        PROCESS_DEFAULT_PROVIDER.set(Arc::new(default_provider))
    }

PROCESS_DEFAULT_PROVIDER 是 OnceLock<Arc<CryptoProvider>>。OnceLock::set 只在格子为空时成功，否则把参数原样放进 Err 还给调用方。所以 Err 里一定是你刚传的那个，它不告诉你格子里是谁；要看格子里是谁得调 get_default。

格子是怎么在你之前被填上的：get_default_or_install_from_crate_features 是 builder() 们共用的入口，发现格子为空、feature 里又恰好只有一个 provider，就推断出它并自己调一次 install_default。只开 ring 的程序里，任何一个先于你调了 ClientConfig::builder()、ServerConfig::builder() 或 WebPki*Verifier::builder() 的代码（一个库的初始化函数、一个 lazy_static、另一个测试），都会悄悄把默认 ring 装进去。

测试的情况更简单：cargo test 在同一个进程里用多个线程跑测试，OnceLock 是整个进程共享的，只有第一个到达的测试能装上。

📝NOTE
冷知识：install_default 的 Err 类型在 0.23.14 才统一

2d3b7ab2（「default crypto provider improvements」，首次发布在 0.23.14）之前，install_default 有两个按 feature 切换的版本：std 下返回 Result<(), Arc<Self>>，no_std 下返回 Result<(), Box<Arc<Self>>>，因为 no_std 用的 once_cell::race::OnceBox 失败时还回来的是一个 Box。这个提交把两者收进 static_default 模块，提交说明的第二条是「fix rustls::crypto::CryptoProvider::install_default fn to return consistent result type with both std & no-std build config」；no_std 那一支从此多了一个 .map_err(|e| *e)，把 Box 拆掉。当时 std 下用的还是 once_cell::sync::OnceCell，现在换成了标准库的 OnceLock，但「失败时把参数还给你」这一点从来没变过。

修法

一：在 main 的第一行装，早于任何可能调 builder() 的代码。 同一个程序，只把 install_default 挪到 library_init() 之前：

get_default suites: ["TLS13_CHACHA20_POLY1305_SHA256"]
negotiated: TLS13_CHACHA20_POLY1305_SHA256

二：装不上时，比较一下格子里是不是你要的。 「别人先装了同一个默认 provider」是无害的，「别人先装了别的」才是问题。check 模式：

if let Err(mine) = tuned().install_default() {
  let current = CryptoProvider::get_default().unwrap();
  if suites_of(current) != suites_of(&mine) {
    eprintln!("a different CryptoProvider was installed first: {:?}", suites_of(current));
    std::process::exit(1);
  }
}

a different CryptoProvider was installed first: ["TLS13_AES_256_GCM_SHA384", "TLS13_AES_128_GCM_SHA256", "TLS13_CHACHA20_POLY1305_SHA256", "TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384", "TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256", "TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_CHACHA20_POLY1305_SHA256", "TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384", "TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256", "TLS_ECDHE_RSA_WITH_CHACHA20_POLY1305_SHA256"]

CryptoProvider 没有实现 PartialEq，这里比的是套件列表；按自己关心的字段比（套件、组、secure_random 的 Debug）。

三：测试里每个测试都装同一个，忽略 Err。 tests/install_fixed.rs 的辅助函数：

fn ensure_provider() {
  // Err only means some test got there first; every test installs the same one.
  let _ = ring::default_provider().install_default();
  assert!(CryptoProvider::get_default().is_some());
}

同一个测试二进制直接跑 50 次，50 次都是 test result: ok. 2 passed。这里能忽略 Err，前提是所有测试装的是同一个 provider；要测不同的 provider，就别走默认值。

四：调过的 provider 不要放进全局。 只给某几个连接用的配置（限定套件、FIPS、自定义组），直接 builder_with_provider 传进去。它不读也不写那个格子，不存在先来后到的问题，见 CryptoProvider。

怎么检查

  • 搜 install_default： 每一处都看后面接的是什么。.unwrap() / .expect() 在测试里会时好时坏；let _ = 要确认「装不上」时用的确实是同一个 provider。
  • 启动时打印生效的 provider： CryptoProvider::get_default() 的套件、组，和你装的那个对一下。
  • 找出谁先装的： 在 install_default 之前打印 CryptoProvider::get_default().is_some()。已经是 true，说明前面有代码调过 builder()；用调试器在 get_default_or_install_from_crate_features 上打断点能看到是谁。

小结

  • install_default 就是 OnceLock::set：只有第一次成功，失败的 Err 里是你这次传的 provider，不是已经生效的那个。
  • 只开一个 provider 时，任何先跑的 builder() 都会按 feature 装上默认值，之后你的 install_default 必然失败；用 let _ = 忽略时，调好的 provider 静默不生效。
  • cargo test 多线程共享这个格子，unwrap() 让测试随机失败；测试里统一装同一个 provider 并忽略 Err。
  • 在 main 第一行装，装不上就用 get_default() 比一下；只给部分连接用的 provider 走 builder_with_provider。

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