SSL双向认证java实现

阅读更多

本文通过模拟场景，介绍SSL双向认证的java实现

默认的情况下，我认为读者已经对SSL原理有一定的了解，所以文章中对SSL的原理，不做详细的介绍。
如果有这个需要，那么通过GOOGLE，可以搜索到很多这样的文章。

模拟场景：
Server端和Client端通信，需要进行授权和身份的验证，即Client只能接受Server的消息，Server只能接受Client的消息。

实现技术：
JSSE（Java Security Socket Extension）
是Sun为了解决在Internet上的安全通讯而推出的解决方案。它实现了SSL和TSL（传输层安全）协议。在JSSE中包含了数据加密，服务器验证，消息完整性和客户端验证等技术。通过使用JSSE，开发人员可以在客户机和服务器之间通过TCP/IP协议安全地传输数据

为了实现消息认证。
Server需要：
1）KeyStore: 其中保存服务端的私钥
2）Trust KeyStore:其中保存客户端的授权证书
同样，Client需要：
1）KeyStore：其中保存客户端的私钥
2）Trust KeyStore：其中保存服务端的授权证书

我们可以使用Java自带的keytool命令，去生成这样信息文件
1）生成服务端私钥，并且导入到服务端KeyStore文件中
keytool -genkey -alias serverkey -keystore kserver.keystore
过程中，分别需要填写，根据需求自己设置就行
keystore密码：123456
名字和姓氏：stone
组织单位名称：eulic
组织名称：eulic
城市或区域名称：HZ
州或省份名称：ZJ
国家代码：CN
serverkey私钥的密码，不填写和keystore的密码一致：123456
就可以生成kserver.keystore文件
server.keystore是给服务端用的，其中保存着自己的私钥

2）根据私钥，导出服务端证书
keytool -export -alias serverkey -keystore kserver.keystore -file server.crt
server.crt就是服务端的证书

3）将服务端证书，导入到客户端的Trust KeyStore中
keytool -import -alias serverkey -file server.crt -keystore tclient.keystore
tclient.keystore是给客户端用的，其中保存着受信任的证书

采用同样的方法，生成客户端的私钥，客户端的证书，并且导入到服务端的Trust KeyStore中
1）keytool -genkey -alias clientkey -keystore kclient.keystore
2）keytool -export -alias clientkey -keystore kclient.keystore -file client.crt
3）keytool -import -alias clientkey -file client.crt -keystore tserver.keystore

如此一来，生成的文件分成两组
服务端保存：kserver.keystore tserver.keystore
客户端保存：kclient.keystore  tclient.kyestore

接下来，就采用JSSE，分别生成SSLServerSocket,SSLSocket

服务端，生成SSLServerSocket代码
SSLContext ctx = SSLContext.getInstance("SSL");

KeyManagerFactory kmf = KeyManagerFactory.getInstance("SunX509");
TrustManagerFactory tmf = TrustManagerFactory.getInstance("SunX509");

KeyStore ks = KeyStore.getInstance("JKS");
KeyStore tks = KeyStore.getInstance("JKS");

ks.load(new FileInputStream("data/kserver.keystore"), SERVER_KEY_STORE_PASSWORD.toCharArray());
tks.load(new FileInputStream("data/tserver.keystore"), SERVER_TRUST_KEY_STORE_PASSWORD.toCharArray());

kmf.init(ks, SERVER_KEY_STORE_PASSWORD.toCharArray());
tmf.init(tks);

ctx.init(kmf.getKeyManagers(), tmf.getTrustManagers(), null);

return (SSLServerSocket) ctx.getServerSocketFactory().createServerSocket(DEFAULT_PORT);

客户端，生成SSLSocket的代码，大同小异
SSLContext ctx = SSLContext.getInstance("SSL");

KeyManagerFactory kmf = KeyManagerFactory.getInstance("SunX509");
TrustManagerFactory tmf = TrustManagerFactory.getInstance("SunX509");

KeyStore ks = KeyStore.getInstance("JKS");
KeyStore tks = KeyStore.getInstance("JKS");

ks.load(new FileInputStream("data/kclient.keystore"), CLIENT_KEY_STORE_PASSWORD.toCharArray());
tks.load(new FileInputStream("data/tclient.keystore"), CLIENT_TRUST_KEY_STORE_PASSWORD.toCharArray());

kmf.init(ks, CLIENT_KEY_STORE_PASSWORD.toCharArray());
tmf.init(tks);

ctx.init(kmf.getKeyManagers(), tmf.getTrustManagers(), null);

return (SSLSocket) ctx.getSocketFactory().createSocket(DEFAULT_HOST, DEFAULT_PORT);

如此，就完成了服务端和客户端之间的基于身份认证的交互。

client采用kclient.keystore中的clientkey私钥进行数据加密，发送给server
server采用tserver.keystore中的client.crt证书（包含了clientkey的公钥）对数据解密，如果解密成功，证明消息来自client，进行逻辑处理

server采用kserver.keystore中的serverkey私钥进行数据叫米，发送给client
client采用tclient.keystore中的server.crt证书（包含了serverkey的公钥）对数据解密，如果解密成功，证明消息来自server，进行逻辑处理

如果过程中，解密失败，那么证明消息来源错误。不进行逻辑处理。这样就完成了双向的身份认证。

下面我附上简单的SSLServer.java SSLClient.java，供大家演示用。
启动服务端的时候，大家不妨采用telnet 127.0.0.1 7777连接，看看能不能实现消息传递。

ssl demo
备注：
demo是采用maven构建项目的
demo文件的编码是用utf8，为了避免中文乱码，请把workspace设置成utf8编码