实现java ssl 双向认证

  实现技术：

JSSE（Java Security Socket Extension ）
是Sun为了解决在Internet上的实现安全信息传输的解决方案。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，可以在Client和Server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
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

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

 2）根据私钥，导出服务端证书

 

3）将服务端证书，导入到客户端的Trust KeyStore中

 

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

 

Server

Java代码
package ssl;    
import java.io.BufferedInputStream;   
import java.io.BufferedOutputStream;   
import java.io.FileInputStream;   
import java.io.InputStream;   
import java.io.OutputStream;   
import java.net.Socket;   
import java.security.KeyStore;   
  
import javax.net.ssl.KeyManagerFactory;   
import javax.net.ssl.SSLContext;   
import javax.net.ssl.SSLServerSocket;   
import javax.net.ssl.TrustManagerFactory;   
  
/**  
 *  
 * @author Leo  
 */  
public class Server implements Runnable{   
  
    private static final int    DEFAULT_PORT                    = 7777;   
  
    private static final String SERVER_KEY_STORE_PASSWORD       = "123456";   
    private static final String SERVER_TRUST_KEY_STORE_PASSWORD = "123456";   
  
    private SSLServerSocket     serverSocket;   
  
    /**  
     * 启动程序  
     *   
     * @param args  
     */  
    public static void main(String[] args) {   
        Server server = new Server();   
        server.init();   
        Thread thread = new Thread(server);   
        thread.start();   
    }   
  
    public synchronized void start() {   
        if (serverSocket == null) {   
            System.out.println("ERROR");   
            return;   
        }   
        while (true) {   
            try {   
                Socket s = serverSocket.accept();   
                InputStream input = s.getInputStream();   
                OutputStream output = s.getOutputStream();   
  
                BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(input);   
                BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(output);   
  
                byte[] buffer = new byte[20];   
                bis.read(buffer);   
                System.out.println("------receive:--------"+new String(buffer).toString());   
  
                bos.write("yes".getBytes());   
                bos.flush();   
  
                s.close();   
            } catch (Exception e) {   
                System.out.println(e);   
            }   
        }   
    }   
    public void init() {   
        try {   
            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("src/ssl/kserver.keystore"), SERVER_KEY_STORE_PASSWORD.toCharArray());   
            tks.load(new FileInputStream("src/ssl/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);   
  
            serverSocket = (SSLServerSocket) ctx.getServerSocketFactory().createServerSocket(DEFAULT_PORT);   
            serverSocket.setNeedClientAuth(true);    
        } catch (Exception e) {   
            System.out.println(e);   
        }   
    }   
  
    public void run() {   
        // TODO Auto-generated method stub   
        start();   
    }   
}  

package ssl;

 

 

import java.io.BufferedInputStream;

import java.io.BufferedOutputStream;

import java.io.FileInputStream;

import java.io.InputStream;

import java.io.OutputStream;

import java.net.Socket;

import java.security.KeyStore;

 

import javax.net.ssl.KeyManagerFactory;

import javax.net.ssl.SSLContext;

import javax.net.ssl.SSLServerSocket;

import javax.net.ssl.TrustManagerFactory;

 

/**

 *

 * @author Leo

 */

public class Server implements Runnable{

 

    private static final int    DEFAULT_PORT                    = 7777;

 

    private static final String SERVER_KEY_STORE_PASSWORD       = "123456";

    private static final String SERVER_TRUST_KEY_STORE_PASSWORD = "123456";

 

    private SSLServerSocket     serverSocket;

 

    /**

     * 启动程序

     *

     * @param args

     */

    public static void main(String[] args) {

        Server server = new Server();

        server.init();

  Thread thread = new Thread(server);

  thread.start();

    }

 

    public synchronized void start() {

        if (serverSocket == null) {

            System.out.println("ERROR");

            return;

        }

        while (true) {

            try {

                Socket s = serverSocket.accept();

                InputStream input = s.getInputStream();

                OutputStream output = s.getOutputStream();

 

                BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(input);

                BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(output);

 

                byte[] buffer = new byte[20];

                bis.read(buffer);

                System.out.println("------receive:--------"+new String(buffer).toString());

 

                bos.write("yes".getBytes());

                bos.flush();

 

                s.close();

            } catch (Exception e) {

                System.out.println(e);

            }

        }

    }

    public void init() {

        try {

            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("src/ssl/kserver.keystore"), SERVER_KEY_STORE_PASSWORD.toCharArray());

            tks.load(new FileInputStream("src/ssl/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);

 

            serverSocket = (SSLServerSocket) ctx.getServerSocketFactory().createServerSocket(DEFAULT_PORT);

            serverSocket.setNeedClientAuth(true);

        } catch (Exception e) {

            System.out.println(e);

        }

    }

 

public void run() {

  // TODO Auto-generated method stub

  start();

}

}

 

Client：

Java代码

package ssl;   
  
import java.io.BufferedInputStream;   
import java.io.BufferedOutputStream;   
import java.io.FileInputStream;   
import java.io.IOException;   
import java.io.InputStream;   
import java.io.OutputStream;   
import java.security.KeyStore;   
  
import javax.net.ssl.KeyManagerFactory;   
import javax.net.ssl.SSLContext;   
import javax.net.ssl.SSLSocket;   
import javax.net.ssl.TrustManagerFactory;   
  
/**  
 * SSL Client  
 *   
 * @author Leo  
 */  
public class Client {   
  
    private static final String DEFAULT_HOST                    = "127.0.0.1";   
    private static final int    DEFAULT_PORT                    = 7777;   
  
    private static final String CLIENT_KEY_STORE_PASSWORD       = "123456";   
    private static final String CLIENT_TRUST_KEY_STORE_PASSWORD = "123456";   
  
    private SSLSocket           sslSocket;   
  
    /**  
     * 启动客户端程序  
     *   
     * @param args  
     */  
    public static void main(String[] args) {   
       Client client = new Client();   
        client.init();   
        client.process();   
    }   
  
    
    public void process() {   
        if (sslSocket == null) {   
            System.out.println("ERROR");   
            return;   
        }   
        try {   
            InputStream input = sslSocket.getInputStream();   
            OutputStream output = sslSocket.getOutputStream();   
  
            BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(input);   
            BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(output);   
  
            bos.write("1234567890".getBytes());   
            bos.flush();   
  
            byte[] buffer = new byte[20];   
            bis.read(buffer);   
            System.out.println(new String(buffer));   
  
            sslSocket.close();   
        } catch (IOException e) {   
            System.out.println(e);   
        }   
    }   
  
  
    public void init() {   
        try {   
            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("src/ssl/kclient.keystore"), CLIENT_KEY_STORE_PASSWORD.toCharArray());   
            tks.load(new FileInputStream("src/ssl/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);   
  
            sslSocket = (SSLSocket) ctx.getSocketFactory().createSocket(DEFAULT_HOST, DEFAULT_PORT);   
        } catch (Exception e) {   
            System.out.println(e);   
        }   
    }   
  
}  

package ssl;

 

import java.io.BufferedInputStream;

import java.io.BufferedOutputStream;

import java.io.FileInputStream;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStream;

import java.io.OutputStream;

import java.security.KeyStore;

 

import javax.net.ssl.KeyManagerFactory;

import javax.net.ssl.SSLContext;

import javax.net.ssl.SSLSocket;

import javax.net.ssl.TrustManagerFactory;

 

/**

 * SSL Client

 *

 * @author Leo

 */

public class Client {

 

    private static final String DEFAULT_HOST                    = "127.0.0.1";

    private static final int    DEFAULT_PORT                    = 7777;

 

    private static final String CLIENT_KEY_STORE_PASSWORD       = "123456";

    private static final String CLIENT_TRUST_KEY_STORE_PASSWORD = "123456";

 

    private SSLSocket           sslSocket;

 

    /**

     * 启动客户端程序

     *

     * @param args

     */

    public static void main(String[] args) {

       Client client = new Client();

        client.init();

        client.process();

    }

 

 

    public void process() {

        if (sslSocket == null) {

            System.out.println("ERROR");

            return;

        }

        try {

            InputStream input = sslSocket.getInputStream();

            OutputStream output = sslSocket.getOutputStream();

 

            BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(input);

            BufferedOutputStream bos = new BufferedOutputStream(output);

 

            bos.write("1234567890".getBytes());

            bos.flush();

 

            byte[] buffer = new byte[20];

            bis.read(buffer);

            System.out.println(new String(buffer));

 

            sslSocket.close();

        } catch (IOException e) {

            System.out.println(e);

        }

    }

 

 

    public void init() {

        try {

            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("src/ssl/kclient.keystore"), CLIENT_KEY_STORE_PASSWORD.toCharArray());

            tks.load(new FileInputStream("src/ssl/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);

 

            sslSocket = (SSLSocket) ctx.getSocketFactory().createSocket(DEFAULT_HOST, DEFAULT_PORT);

        } catch (Exception e) {

            System.out.println(e);

        }

    }

 

}

 

 启动Server

 启动Client，发送信息。

 Server接收如下：正确解密

 

 返回Client信息，如下：

  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私钥进行数据加密，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。