Java加密技術（十）

在Java 加密技術（九）中，我們使用自簽名證書完成了認證。接下來，我們使用第三方CA簽名機構完成證書簽名。

這裡我們使用thawte提供的測試用21天免費ca證書。

1.要在該網站上注明你的域名，這裡使用www.zlex.org作為測試用域名（請勿使用該域名作為你的域名地址，該域名受法律保護！請使用其他非注冊域名！）。

2.如果域名有效，你會收到郵件要求你訪問https://www.thawte.com/cgi/server/try.exe獲得ca證書。

3.復述密鑰庫的創建。

Shell代碼

keytool　-genkey　-alias　www.zlex.org　-keyalg　RSA　-keystore　d:\zlex.keystore

在這裡我使用的密碼為 123456

控制台輸出：

Console代碼

輸入keystore密碼：
再次輸入新密碼:
您的名字與姓氏是什麼？
　　 [Unknown]：　　www.zlex.org
您的組織單位名稱是什麼？
　　 [Unknown]：　　zlex
您的組織名稱是什麼？
　　 [Unknown]：　　zlex
您所在的城市或區域名稱是什麼？
　　 [Unknown]：　　BJ
您所在的州或省份名稱是什麼？
　　 [Unknown]：　　BJ
該單位的兩字母國家代碼是什麼
　　 [Unknown]：　　CN
CN=www.zlex.org,　OU=zlex,　O=zlex,　L=BJ,　ST=BJ,　C=CN　正確嗎？
　　 [否]：　　Y

輸入<tomcat>的主密碼
　　　　　　　　 （如果和　keystore　密碼相同，按回車）：
再次輸入新密碼:

4.通過如下命令，從zlex.keystore中導出CA證書申請。

Shell代碼

keytool -certreq -alias www.zlex.org -file d：\zlex.csr -keystore d：\zlex.keystore -v

你會獲得zlex.csr文件，可以用記事本打開，內容如下格式：

Text代碼

-----BEGIN　NEW　CERTIFICATE　REQUEST-----
MIIBnDCCAQUCAQAwXDELMAkGA1UEBhMCQ04xCzAJBgNVBAgTAkJKMQswCQYDVQQHEwJCSjENMAsG
A1UEChMEemxleDENMAsGA1UECxMEemxleDEVMBMGA1UEAxMMd3d3LnpsZXgub3JnMIGfMA0GCSqG
SIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQCR6DXU9Mp+mCKO7cv9JPsj0n1Ec/GpM09qvhpgX3FNad/ZWSDc
vU77YXZSoF9hQp3w1LC+eeKgd2MlVpXTvbVwBNVd2HiQPp37ic6BUUjSaX8LHtCl7l0BIEye9qQ2
j8G0kak7e8ZA0s7nb3Ymq/K8BV7v0MQIdhIc1bifK9ZDewIDAQABoAAwDQYJKoZIhvcNAQEFBQAD
gYEAMA1r2fbZPtNx37U9TRwadCH2TZZecwKJS/hskNm6ryPKIAp9APWwAyj8WJHRBz5SpZM4zmYO
oMCI8BcnY2A4JP+R7/SwXTdH/xcg7NVghd9A2SCgqMpF7KMfc5dE3iygdiPu+UhY200Dvpjx8gmJ
1UbH3+nqMUyCrZgURFslOUY=
-----END　NEW　CERTIFICATE　REQUEST-----

5.將上述文件內容拷貝到https://www.thawte.com/cgi/server/try.exe中，點擊next，獲得回應內容，這裡是p7b格式。

內容如下：

Text代碼

-----BEGIN　PKCS7-----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-----END　PKCS7-----

將其存儲為zlex.p7b

6.將由CA簽發的證書導入密鑰庫。

Shell代碼

keytool -import -trustcacerts -alias www.zlex.org -file d:\zlex.p7b -keystore d:\zlex.keystore -v

在這裡我使用的密碼為 123456

控制台輸出：

Console代碼

輸入keystore密碼：

回復中的最高級認證：

所有者:CN=Thawte　Test　CA　Root,　OU=TEST　TEST　TEST,　O=Thawte　Certification,　ST=FOR
　 TESTING　PURPOSES　ONLY,　C=ZA
簽發人:CN=Thawte　Test　CA　Root,　OU=TEST　TEST　TEST,　O=Thawte　Certification,　ST=FOR
　 TESTING　PURPOSES　ONLY,　C=ZA
序列號:0
有效期:　Thu　Aug　01　08:00:00　CST　1996　至Fri　Jan　01　05:59:59　CST　2021
證書指紋:
　　　　　　　　　 MD5:5E:E0:0E:1D:17:B7:CA:A5:7D:36:D6:02:DF:4D:26:A4
　　　　　　　　　 SHA1:39:C6:9D:27:AF:DC:EB:47:D6:33:36:6A:B2:05:F1:47:A9:B4:DA:EA
　　　　　　　　　 簽名算法名稱:MD5withRSA
　　　　　　　　　 版本:　3

擴展:

#1:　ObjectId:　2.5.29.19　Criticality=true
BasicConstraints:[
　　 CA:true
　　 PathLen:2147483647
]

...　是不可信的。　還是要安裝回復？　[否]：　　Y
認證回復已安裝在　keystore中
[正在存儲　d:\zlex.keystore]

7.域名定位

將域名www.zlex.org定位到本機上。打開C：\Windows\System32\drivers\etc\hosts文件，將www.zlex.org綁定在本機上。在文件末尾追加127.0.0.1　　　　　　 www.zlex.org。現在通過地址欄訪問http://www.zlex.org，或者通過ping命令，如果能夠定位到本機，域名映射就搞定了。

8.配置server.xml

Xml代碼

<Connector
　　　　 keystoreFile="conf/zlex.keystore"
　　　　 keystorePass="123456"
　　　　 truststoreFile="conf/zlex.keystore"
　　　　 truststorePass="123456"
　　　　 SSLEnabled="true"
　　　　 URIEncoding="UTF-8"
　　　　 clientAuth="false"
　　　　 maxThreads="150"
　　　　 port="443"
　　　　 protocol="HTTP/1.1"
　　　　 scheme="https"
　　　　 secure="true"
　　　　 sslProtocol="TLS"　/>

將文件zlex.keystore拷貝到tomcat的conf目錄下，重新啟動tomcat。訪問https://www.zlex.org/，我們發現聯網有些遲鈍。大約5秒鐘後，網頁正常顯示，同時有如下圖所示：

浏覽器驗證了該CA機構的有效性。

打開證書，如下圖所示：

調整測試類：

Java代碼

import static org.junit.Assert.*;
import java.io.DataInputStream;
import java.io.InputStream;
import java.net.URL;
import javax.net.ssl.HttpsURLConnection;
import org.junit.Test;
/**
 *
 * @author 梁棟
 * @version 1.0
 * @since 1.0
 */
public class CertificateCoderTest {
    private String password = "123456";
    private String alias = "www.zlex.org";
    private String certificatePath = "d:/zlex.cer";
    private String keyStorePath = "d:/zlex.keystore";
    @Test
    public void test() throws Exception {
        System.err.println("公鑰加密——私鑰解密");
        String inputStr = "Ceritifcate";
        byte[] data = inputStr.getBytes();
        byte[] encrypt = CertificateCoder.encryptByPublicKey(data,
                certificatePath);
        byte[] decrypt = CertificateCoder.decryptByPrivateKey(encrypt,
                keyStorePath, alias, password);
        String outputStr = new String(decrypt);
        System.err.println("加密前: " + inputStr + "\n\r" + "解密後: " + outputStr);
        // 驗證數據一致
        assertArrayEquals(data, decrypt);
        // 驗證證書有效
        assertTrue(CertificateCoder.verifyCertificate(certificatePath));
    }
    @Test
    public void testSign() throws Exception {
        System.err.println("私鑰加密——公鑰解密");
        String inputStr = "sign";
        byte[] data = inputStr.getBytes();
        byte[] encodedData = CertificateCoder.encryptByPrivateKey(data,
                keyStorePath, alias, password);
        byte[] decodedData = CertificateCoder.decryptByPublicKey(encodedData,
                certificatePath);
        String outputStr = new String(decodedData);
        System.err.println("加密前: " + inputStr + "\n\r" + "解密後: " + outputStr);
        assertEquals(inputStr, outputStr);
        System.err.println("私鑰簽名——公鑰驗證簽名");
        // 產生簽名
        String sign = CertificateCoder.sign(encodedData, keyStorePath, alias,
                password);
        System.err.println("簽名:\r" + sign);
        // 驗證簽名
        boolean status = CertificateCoder.verify(encodedData, sign,
                certificatePath);
        System.err.println("狀態:\r" + status);
        assertTrue(status);
    }
    @Test
    public void testHttps() throws Exception {
        URL url = new URL("https://www.zlex.org/examples/");
        HttpsURLConnection conn = (HttpsURLConnection) url.openConnection();
        conn.setDoInput(true);
        conn.setDoOutput(true);
        CertificateCoder.configSSLSocketFactory(conn, password, keyStorePath,
                keyStorePath);
        InputStream is = conn.getInputStream();
        int length = conn.getContentLength();
        DataInputStream dis = new DataInputStream(is);
        byte[] data = new byte[length];
        dis.readFully(data);
        dis.close();
        conn.disconnect();
        System.err.println(new String(data));
    }
}

再次執行，驗證通過！

由此，我們了基於SSL協議的認證過程。測試類的testHttps方法模擬了一次浏覽器的HTTPS訪問。