建立安全的AXIS服务（下）

建立安全的AXIS服务（下）

四、使用WS-Security规范对信息进行加密与身份认证
    我们打算用Handler结合WSSecurity实现Web服务安全
    设想流程：用WSClientRequestHandler.java位于客户端对客户端发出的XML文档进行加密  WSServerRequestHandler.java位于服务器端对客户端发出的加密后的XML文档进行解密
WSServerResponseHandler.java位于服务器端对服务器端返回的XML文档进行加密
WSClientResponseHandler.java位于客户端对服务器端返回的XML文档进行解密
                
 1、使用ISNetworks安全提供者，ISNetworks实现了RSA加密、解密算法。
    当然，你也可以使用其它的安全提供者，并且可以使用不同的加密算法。
    ISNetworks相关包ISNetworksProvider.jar。拷贝到%TOMCAT_HOME%     \webapps\axis\WEB-INF\lib
    
 2、Trust Services Integration Kit提供了一个WS-Security实现。你可以从http://www.xmltrustcenter.org获得相关库文件，分别是ws-security.jar和tsik.jar。ws-security.jar中包含一个WSSecurity类，我们使用它来对XML进行数字签名和验证，加密与解密。同样拷贝到%TOMCAT_HOME%\webapps\axis\WEB-INF\lib

 3、创建密匙库和信任库。（见上文，一模一样！）
     
 4、框架结构
    WSClientHandler.java  //基类，包含了一些公用方法
    WSClientRequestHandler.java //继承于WSClientHandler.java，调用WSHelper.java对客户端发出的XML文档进行加密
    WSClientResponseHandler.java //继承于WSClientHandler.java，调用WSHelper.java对服务器端返回的XML文档进行解密
    WSServerHandler.java //基类，包含了一些公用方法
    WSServerRequestHandler.java //继承于WSServerHandler.java，调用WSHelper.java对客户端发出的加密后的XML文档进行解密
    WSServerResponseHandler.java//继承于WSServerHandler.java，调用WSHelper.java对服务器端返回的XML文档进行加密
    WSHelper.java //核心类，对SOAP消息签名、加密、解密、身份验证
    MessageConverter.java  //帮助类，Document、SOAP消息互相转换
  
 5、具体分析（在此强烈建议看一下tsik.jar的API）
    WSHelper.java 

     public   class  WSHelper {
         static  String PROVIDER = " ISNetworks " ; // JSSE安全提供者。
   // 添加JSSE安全提供者，你也可以使用其它安全提供者。只要支持DESede算法。这是程序里动态加载还可以在JDK中静态加载
         static
        {
         java.security.Security.addProvider( new  com.isnetworks.provider.jce.ISNetworksProvider());
    }
     /**
     *对XML文档进行数字签名。
      */
         public   static   void  sign(Document doc, String keystore, String storetype,
                                                String storepass, String alias, String keypass)  throws  Exception {
                FileInputStream fileInputStream  =   new  FileInputStream(keystore);
                java.security.KeyStore keyStore  =  java.security.KeyStore.getInstance(storetype);
                keyStore.load(fileInputStream, storepass.toCharArray());
                PrivateKey key  =  (PrivateKey)keyStore.getKey(alias, keypass.toCharArray());
                X509Certificate cert  =  (X509Certificate)keyStore.getCertificate(alias);
                SigningKey sk  =  SigningKeyFactory.makeSigningKey(key);
                KeyInfo ki  =   new  KeyInfo();
                ki.setCertificate(cert);
                WSSecurity wSSecurity  =   new  WSSecurity(); // ws-security.jar中包含的WSSecurity类
                wSSecurity.sign(doc, sk, ki); // 签名。


        }
     /**
     *对XML文档进行身份验证。
      */
         public   static   boolean  verify(Document doc, String keystore, String storetype,
                                                String storepass)  throws  Exception {
                FileInputStream fileInputStream  =   new  FileInputStream(keystore);
                java.security.KeyStore keyStore  =  java.security.KeyStore.getInstance(storetype);
                keyStore.load(fileInputStream, storepass.toCharArray());
                TrustVerifier verifier  =   new  X509TrustVerifier(keyStore);
                WSSecurity wSSecurity  =   new  WSSecurity();
                MessageValidity[] resa  =  wSSecurity.verify(doc, verifier,  null , null );
                 if  (resa.length  >   0 )
                         return  resa[ 0 ].isValid();
                 return   false ;
        }
    /**
    *对XML文档进行加密。必须有JSSE提供者才能加密。
     */
         public   static   void  encrypt(Document doc, String keystore, String storetype,
                                                String storepass, String alias)  throws  Exception {
                 try
                {
                FileInputStream fileInputStream  =   new  FileInputStream(keystore);
                java.security.KeyStore keyStore  =  java.security.KeyStore.getInstance(storetype);
                keyStore.load(fileInputStream, storepass.toCharArray());
                X509Certificate cert  =  (X509Certificate)keyStore.getCertificate(alias);
                PublicKey pubk  =  cert.getPublicKey();
                KeyGenerator keyGenerator  =  KeyGenerator.getInstance( " DESede " ,PROVIDER);
                keyGenerator.init( 168 ,  new  SecureRandom());
                SecretKey key  =  keyGenerator.generateKey();
                KeyInfo ki  =   new  KeyInfo();
                ki.setCertificate(cert);
                WSSecurity wSSecurity  =   new  WSSecurity();
                 // 加密。
                wSSecurity.encrypt(doc, key, AlgorithmType.TRIPLEDES, pubk, AlgorithmType.RSA1_5, ki);
        }
         catch (Exception e)
        {
                e.printStackTrace();
        }
        }
     /**
     *对文档进行解密。
      */
         public   static   void  decrypt(Document doc, String keystore, String storetype,
                                                String storepass, String alias, String keypass)  throws  Exception {
                FileInputStream fileInputStream  =   new  FileInputStream(keystore);
                java.security.KeyStore keyStore  =  java.security.KeyStore.getInstance(storetype);
                keyStore.load(fileInputStream, storepass.toCharArray());
                PrivateKey prvk2  =  (PrivateKey)keyStore.getKey(alias, keypass.toCharArray());

                WSSecurity wSSecurity  =   new  WSSecurity();
                 // 解密。

                wSSecurity.decrypt(doc, prvk2,  null );
                WsUtils.removeEncryptedKey(doc); // 从 WS-Security Header中删除 EncryptedKey 元素
        }

         public   static   void  removeWSSElements(Document doc)  throws  Exception {
                WsUtils.removeWSSElements(doc); //  删除WSS相关的元素。
        }

}

    WSClientHandler.java

    // 继承自org.apache.axis.handlers.BasicHandler即AXIS内在的
    public   class  WSClientHandler  extends  BasicHandler{
   protected  String keyStoreFile ;
   protected   String keyStoreType  = " JKS " ; // 默认
   protected  String keyStorePassword ;
   protected  String keyAlias ;
   protected  String keyEntryPassword ;
   protected  String trustStoreFile ;
   protected  String trustStoreType  =   " JKS " ; // 默认
   protected  String trustStorePassword ;
   protected  String certAlias ;

   public   void  setInitialization(String keyStoreFile,String keyStoreType,String keyStorePassword,
                 String keyAlias,String keyEntryPassword,String trustStoreFile,
                 String trustStoreType,String trustStorePassword,String certAlias){
   this .keyStoreFile = keyStoreFile;
   this .keyStoreType = keyStoreType;
   this .keyStorePassword = keyStorePassword;
   this .keyAlias = keyAlias;
   this .keyEntryPassword = keyEntryPassword;
   this .trustStoreFile = trustStoreFile;
   this .trustStoreType = trustStoreType;
   this .trustStorePassword = trustStorePassword;
   this .certAlias = certAlias;
}
   public   void  setInitialization(String keyStoreFile,String keyStorePassword,
                String keyAlias,String keyEntryPassword,String trustStoreFile,
                String trustStorePassword,String certAlias){
   this .keyStoreFile = keyStoreFile;
   this .keyStorePassword = keyStorePassword;
   this .keyAlias = keyAlias;
   this .keyEntryPassword = keyEntryPassword;
   this .trustStoreFile = trustStoreFile;
   this .trustStorePassword = trustStorePassword;
   this .certAlias = certAlias;
}
   public   void  invoke(MessageContext messageContext)  throws  AxisFault { // 在这个方法里对XML文档进行处理
     // do nothing now!
  }
   public   void  onFault(MessageContext msgContext) {
    System.out.println( " 处理错误，这里忽略！ " );
        }
}

  
  WSClientRequestHandler.java
 

   public   class  WSClientRequestHandler  extends  WSClientHandler{
   public   void  invoke(MessageContext messageContext)  throws  AxisFault {
     try  {

     SOAPMessage soapMessage  =  messageContext.getMessage();
     Document doc  =  MessageConverter.convertSoapMessageToDocument(soapMessage);  // soapMessage转换为Document
     WSHelper.sign(doc, keyStoreFile, keyStoreType,keyStorePassword, keyAlias, keyEntryPassword);  // 数字签名
     WSHelper.encrypt(doc, trustStoreFile, trustStoreType, trustStorePassword, certAlias);  // 加密
     soapMessage  =  MessageConverter.convertDocumentToSOAPMessage(doc); 
// 处理后的Document再转换回soapMessage
     messageContext.setMessage(soapMessage);
     }  catch  (Exception e){
     System.err.println( " 在处理响应时发生以下错误：  "   +  e);
      e.printStackTrace();  }
        }
} 

  WSClientResponseHandler.java
 

   public   class  WSClientResponseHandler  extends  WSClientHandler{
   public   void  invoke(MessageContext messageContext)  throws  AxisFault {
     try  {

            SOAPMessage soapMessage  =   messageContext.getCurrentMessage();
            Document doc  =  MessageConverter.convertSoapMessageToDocument(soapMessage);

        WSHelper.decrypt(doc, keyStoreFile, keyStoreType,
                            keyStorePassword, keyAlias, keyEntryPassword); // 解密

            WSHelper.verify(doc, trustStoreFile, trustStoreType, trustStorePassword); // 验证
            WSHelper.removeWSSElements(doc);
            soapMessage  =  MessageConverter.convertDocumentToSOAPMessage(doc);
            messageContext.setMessage(soapMessage);
    }  catch  (Exception e){
            e.printStackTrace();
            System.err.println( " 在处理响应时发生以下错误：  "   +  e);
                         }

        }
} 

   
   WSServerHandler.java 
   

    public   class  WSServerHandler  extends  BasicHandler{
   protected  String keyStoreFile ;
   protected   String keyStoreType  = " JKS " ; // 默认
   protected  String keyStorePassword ;
   protected  String keyAlias ;
   protected  String keyEntryPassword ;
   protected  String trustStoreFile ;
   protected  String trustStoreType  =   " JKS " ; // 默认
   protected  String trustStorePassword ;
   protected  String certAlias ;

   public   void  invoke(MessageContext messageContext)  throws  AxisFault {
     // do nothing now!
  }
   public   void  onFault(MessageContext msgContext) {
    System.out.println( " 处理错误，这里忽略！ " );
        }
   public   void  init() {  // 初始化，从配置文件server-config.wsdd中读取属性
    keyStoreFile  =  (String)getOption( " keyStoreFile " );
     if (( keyStoreFile ==   null ) )
      System.err.println( " Please keyStoreFile configured for the Handler! " );
    trustStoreFile  =  (String)getOption( " trustStoreFile " );
      if ((  trustStoreFile ==   null ) )
    System.err.println( " Please trustStoreFile configured for the Handler! " );
    keyStorePassword  =  (String)getOption( " keyStorePassword " );
      if (( keyStorePassword ==   null ) )
    System.err.println( " Please keyStorePassword configured for the Handler! " );
    keyAlias  =  (String)getOption( " keyAlias " );
      if (( keyAlias ==   null ) )
    System.err.println( " Please keyAlias configured for the Handler! " );
    keyEntryPassword  =  (String)getOption( " keyEntryPassword " );
      if (( keyEntryPassword ==   null ) )
    System.err.println( " Please keyEntryPassword configured for the Handler! " );
    trustStorePassword  =  (String)getOption( " trustStorePassword " );
      if (( trustStorePassword ==   null ) )
    System.err.println( " Please trustStorePassword configured for the Handler! " );
    certAlias  =  (String)getOption( " certAlias " );
     if  ((certAlias == null ))
        System.err.println( " Please certAlias configured for the Handler! " );
     if  ((getOption( " keyStoreType " ))  !=   null )
       keyStoreType  =  (String)getOption( " keyStoreType " );
     if  ((getOption( " trustStoreType " ))  !=   null )
       trustStoreType  =  (String)getOption( " trustStoreType " );
    }
} 

   
    
    WSServerRequestHandler.java 

     public   class  WSServerRequestHandler  extends  WSServerHandler{
   public   void  invoke(MessageContext messageContext)  throws  AxisFault {
     try  {
      SOAPMessage msg  =  messageContext.getCurrentMessage();
            Document doc  =  MessageConverter.convertSoapMessageToDocument(msg);
            System.out.println( " 接收的原始消息: " );
           msg.writeTo(System.out);
        WSHelper.decrypt(doc, keyStoreFile, keyStoreType,
                            keyStorePassword, keyAlias, keyEntryPassword); // 解密

            WSHelper.verify(doc, trustStoreFile, trustStoreType, trustStorePassword); // 验证
            WSHelper.removeWSSElements(doc);
            msg  =  MessageConverter.convertDocumentToSOAPMessage(doc);
            System.out.println( " 怀原后的原始消息: " );
            msg.writeTo(System.out);
            messageContext.setMessage(msg);
    }  catch  (Exception e){
            e.printStackTrace();
            System.err.println( " 在处理响应时发生以下错误：  "   +  e);
                         }

        }
}   

     
     WSServerResponseHandler.java

      public   class  WSServerResponseHandler  extends  WSServerHandler{
   public   void  invoke(MessageContext messageContext)  throws  AxisFault {
     try  {

     SOAPMessage soapMessage  =  messageContext.getMessage();
       System.out.println( " 返回的原始消息: " );
         soapMessage.writeTo(System.out);
      Document doc  =  MessageConverter.convertSoapMessageToDocument(soapMessage);

        WSHelper.sign(doc, keyStoreFile, keyStoreType,
          keyStorePassword, keyAlias, keyEntryPassword); // 数字签名
       WSHelper.encrypt(doc, trustStoreFile, trustStoreType, // 加密
        trustStorePassword, certAlias);

       soapMessage  =  MessageConverter.convertDocumentToSOAPMessage(doc);
       System.out.println( " 返回的加密后的消息: " );
       soapMessage.writeTo(System.out);
       messageContext.setMessage(soapMessage);
        }  catch  (Exception e){
        System.err.println( " 在处理响应时发生以下错误：  "   +  e);
         e.printStackTrace();
         }

        }
}

6 、应用
    为方便使用，把上述文件打包为 ws-axis.jar, 放入 %TOMCAT_HOME%\webapps\axis\WEB-INF\lib
   
   1 ）把 HelloWorld 重新部署一次，在 server-config.wsdd 中修改如下部署代码。

        < service name = " HelloWorld "  provider = " java:RPC " >
          < parameter name = " allowedMethods "  value = " * " />
          < parameter name = " className "  value = " HelloWorld " />
          < requestFlow >
            < handler type = " soapmonitor " />
            < handler type = " java:com.ronghao.WSAxis.WSServerRequestHandler " >
               < parameter name = " keyStoreFile "  value = " f:\server.keystore " />
               < parameter name = " trustStoreFile "  value = " f:\server.truststore " />
               < parameter name = " keyStorePassword "  value = " changeit " />
               < parameter name = " keyAlias "  value = " Server " />
               < parameter name = " keyEntryPassword "  value = " changeit " />
               < parameter name = " trustStorePassword "  value = " changeit " />
               < parameter name = " certAlias "  value = " clientkey " />
            </ handler >
         </ requestFlow >
         < responseFlow >
            < handler type = " soapmonitor " />
            < handler type = " java:com.ronghao.WSAxis.WSServerResponseHandler " >
               < parameter name = " keyStoreFile "  value = " f:\server.keystore " />
               < parameter name = " trustStoreFile "   value = " f:\server.truststore " />
               < parameter name = " keyStorePassword "  value = " changeit " />
               < parameter name = " keyAlias "  value = " Server " />
               < parameter name = " keyEntryPassword "  value = " changeit " />
               < parameter name = " trustStorePassword "  value = " changeit " />
               < parameter name = " certAlias "  value = " clientkey " />
            </ handler >
         </ responseFlow >
      </ service >

     
    2) 修改客户端程序  TestClient.java （修改的部分已标出，记着导入 ws-axis.jar ）

     import  javax.xml.namespace.QName;
     import  org.apache.axis.client.Call;
     import  org.apache.axis.client.Service;
     import  com.ronghao.WSAxis. * ;
    
     public   class  WSSClient1
{
     public   static   void  main(String [] args)
    {
         try  {
                 // 服务端的url，需要根据情况更改。
            String endpointURL  =   " http://localhost:8080/axis/services/HelloWorld " ;
            Service svc  =   new  Service();

            WSClientHandler handler = new  WSClientRequestHandler();
// 注意新加的HANDLER
            handler.setInitialization( " f:/client.keystore " , " changeit " , " Client " , " changeit " ,
                 " f:/client.truststore " , " changeit " , " serverkey " ); // 初始化
            WSClientHandler handlee = new  WSClientResponseHandler();
// 注意新加的HANDLER
            handlee.setInitialization( " f:/client.keystore " , " changeit " , " Client " , " changeit " ,
                 " f:/client.truststore " , " changeit " , " serverkey " ); // 初始化
                     Call call  = (Call)svc.createCall();
                     call.setClientHandlers(handler,handlee); // 添加Handler
                     call.setTargetEndpointAddress( new  java.net.URL(endpointURL));
                     call.setOperationName( new  QName( " sayHello " ));

                     String result  =  (String) call.invoke(  new  Object [] {});
                     System.out.println( " the result " + result);

        }  catch  (Exception e) {
                e.printStackTrace();
        }
    }


}

    运行的时候 http://localhost:8080/axis/SOAPMonitor 中看到的请求的 XML 就已加密！
   
总结
    这里对代码的解释是不够的，很多概念没有提到。建议你最好看 tsik.jar 和 AXIS 的 API 深入了解。另外对 ws-axis.jar 的加解密实现打算运用 apache 的 wss4j, 相关网址 http://ws.apache.org/ws-fx/wss4j/ 。不过这个东西也应该够用了暂时。

http://www.blogjava.net/ronghao 荣浩原创，转载请注明出处：）