Как (неоднократно) читать из .NET SslStream с тайм-аутом?

Вы, безусловно, можете заставить работать подход № 1. Вам просто нужно отслеживать задачу и продолжать ждать без повторного вызова ReadAsync. Итак, очень приблизительно:

private Task readTask;     // class level variable
...
  if (readTask == null) readTask = stream->ReadAsync(buffer, 0, buffer->Length);
  if (task->Wait(timeout_ms)) {
     try {
         count = task->Result;
         ...
     }
     finally {
         task = null;
     }
  }

Необходимо немного уточнить, чтобы вызывающий абонент мог видеть, что чтение еще не завершено, но фрагмент слишком мал, чтобы дать конкретный совет.

Я также столкнулся с этой проблемой, когда SslStream возвращает пять байтов мусорных данных при чтении после тайм-аута, и я отдельно придумал решение, похожее на обновление № 3 OP.

Я создал класс-оболочку, который упаковывает объект Tcp NetworkStream, когда он передается в конструктор SslStream. Класс-оболочка передает все вызовы базовому NetworkStream, за исключением того, что метод Read() включает дополнительную попытку... catch для подавления исключения Timeout и вместо этого возвращает 0 байтов.

SslStream в этом случае работает корректно, в том числе вызывает соответствующее исключение IOException, если сокет закрыт. Обратите внимание, что наш Stream, возвращающий 0 из Read(), отличается от TcpClient или Socket, возвращающих 0 из Read() (что обычно означает отключение сокета).

class SocketTimeoutSuppressedStream : Stream
{
    NetworkStream mStream;

    public SocketTimeoutSuppressedStream(NetworkStream pStream)
    {
        mStream = pStream;
    }

    public override int Read(byte[] buffer, int offset, int count)
    {
        try
        {
            return mStream.Read(buffer, offset, count);
        }
        catch (IOException lException)
        {
            SocketException lInnerException = lException.InnerException as SocketException;
            if (lInnerException != null && lInnerException.SocketErrorCode == SocketError.TimedOut)
            {
                // Normally, a simple TimeOut on the read will cause SslStream to flip its lid
                // However, if we suppress the IOException and just return 0 bytes read, this is ok.
                // Note that this is not a "Socket.Read() returning 0 means the socket closed",
                // this is a "Stream.Read() returning 0 means that no data is available"
                return 0;
            }
            throw;
        }
    }


    public override bool CanRead => mStream.CanRead;
    public override bool CanSeek => mStream.CanSeek;
    public override bool CanTimeout => mStream.CanTimeout;
    public override bool CanWrite => mStream.CanWrite;
    public virtual bool DataAvailable => mStream.DataAvailable;
    public override long Length => mStream.Length;
    public override IAsyncResult BeginRead(byte[] buffer, int offset, int size, AsyncCallback callback, object state) => mStream.BeginRead(buffer, offset, size, callback, state);
    public override IAsyncResult BeginWrite(byte[] buffer, int offset, int size, AsyncCallback callback, object state) => mStream.BeginWrite(buffer, offset, size, callback, state);
    public void Close(int timeout) => mStream.Close(timeout);
    public override int EndRead(IAsyncResult asyncResult) => mStream.EndRead(asyncResult);
    public override void EndWrite(IAsyncResult asyncResult) => mStream.EndWrite(asyncResult);
    public override void Flush() => mStream.Flush();
    public override Task FlushAsync(CancellationToken cancellationToken) => mStream.FlushAsync(cancellationToken);
    public override long Seek(long offset, SeekOrigin origin) => mStream.Seek(offset, origin);
    public override void SetLength(long value) => mStream.SetLength(value);
    public override void Write(byte[] buffer, int offset, int count) => mStream.Write(buffer, offset, count);

    public override long Position
    {
        get { return mStream.Position; }
        set { mStream.Position = value; }
    }

    public override int ReadTimeout
    {
        get { return mStream.ReadTimeout; }
        set { mStream.ReadTimeout = value; }
    }

    public override int WriteTimeout
    {
        get { return mStream.WriteTimeout; }
        set { mStream.WriteTimeout = value; }
    }
}

Затем это можно использовать, обернув объект TcpClient NetworkStream перед его передачей в SslStream следующим образом:

NetworkStream lTcpStream = lTcpClient.GetStream();
SocketTimeoutSuppressedStream lSuppressedStream = new SocketTimeoutSuppressedStream(lTcpStream);
using (lSslStream = new SslStream(lSuppressedStream, true, ServerCertificateValidation, SelectLocalCertificate, EncryptionPolicy.RequireEncryption))

Проблема сводится к тому, что SslStream искажает свое внутреннее состояние при любом исключении из базового потока, даже при безопасном тайм-ауте. Как ни странно, пять (или около того) байтов данных, которые возвращает следующая функция read(), на самом деле являются началом зашифрованных данных полезной нагрузки TLS из сети.

Надеюсь, это поможет