为高级 JSSE 开发人员定制 SSL(一)
当数据在网络上传播的时候，通过使用 SSL 对其进行加密和保护，JSSE 为 Java 应用程序提供了安全的通信。在本篇有关该技术的高级研究中，Java 中间件开发人员 Ian Parkinson 深入研究了 JSSE API 较不为人知的方面，为您演示了如何围绕 SSL 的一些限制进行编程。您将学习如何动态地选择 KeyStore 和 TrustStore、放宽 JSSE 的密码匹配要求，以及构建您自己定制的 KeyManager 实现。
JSSE（Java 安全套接字扩展，Java Secure Socket Extension）使 Java 应用程序能够在因特网上使用 SSL 安全地进行通信。由于 developerWorks 已经提供了一篇涵盖 JSSE 基本用法的教程（请参阅 参考资料），所以本文将集中阐述该技术的更高级用法。本文将演示如何使用 JSSE 接口定制 SSL 连接的属性。
首先，我们将开发一个非常简单的安全客户机／服务器聊天应用程序。在我们构建该程序的客户机端时，我将演示如何定制 KeyStore 和 TrustStore 文件，以便从客户机的文件系统装入它们。接着，我们将着重说明证书和标识。通过从 KeyStore 选择不同的证书，可以将客户机以不同的形式提供给不同的服务器。如果您的客户机应用程序需要连接到多个对等方，或者甚至它需要冒充不同的用户，这项高级的功能都特别有用。
由于本文着重讲述更高级的主题，因此假定您已经具备了 JSSE 的使用经验。要运行示例，需要一个带有正确安装和配置 JSSE 提供程序的 Java SDK。J2SE 1.4 SDK 提供了已安装和配置的 JSSE。如果您正在使用 J2SE 1.2 或 1.3，则需要获取一个 JSSE 实现并安装它。请参阅 参考资料下载 JSSE 扩展。
JSSE API 只是 J2SE 1.4 的一项标准，并且早期的 JSSE 实现之间存在略有不同的变体。本文的示例基于 1.4 API。必要的时候，我会强调使示例与 J2SE 1.2 和 1.3 的 Sun JSSE 实现协同工作所必需的更改。
入门：设置
在我们深入研究 JSSE 之前，先让我们熟悉一下将要使用的客户机／服务器应用程序。SimpleSSLServer 和 SimpleSSLClient 是我们的演示应用程序的两个组件。为了运行示例，需要在应用程序的每一端上设置好几个 KeyStore 和 TrustStore 文件。特别是您将需要：
- 称为 clientKeys 的用于客户机的 KeyStore 文件，分别包含用于虚构的通信者 Alice 和 Bob 的证书
- 称为 serverKeys 的用于服务器的 KeyStore 文件，包含一个用于服务器的证书
- 称为 clientTrust 的用于客户机的 TrustStore 文件，包含服务器的证书
- 称为 serverTrust 的用于服务器的 TrustStore 文件，包含 Alice 和 Bob 的证书
接下来，下载本文随附的 jar 文件。这些文件包含客户机／服务器应用程序的源代码和已编译的版本，因此，只要把它们放到 CLASSPATH 中，就可以使用了。
建立一个安全连接
要运行 SimpleSSLServer，我们输入如下（稍微冗长的）命令：
java -Djavax.net.ssl.keyStore=serverKeys -Djavax.net.ssl.keyStorePassword=password -Djavax.net.ssl.trustStore=serverTrust -Djavax.net.ssl.trustStorePassword=password SimpleSSLServer |
可以看到，我们已指定了 KeyStore，用它来标识服务器，还指定了在 KeyStore 中设置的密码。由于服务器将需要客户机认证，因此我们也为它提供了 TrustStore。通过指定 TrustStore，我们确保 SSLSimpleServer 将信任由 SSLSimpleClient 提供的证书。服务器初始化它自己后，您将得到下述报告：
SimpleSSLServer running on port 49152 |
之后，服务器将等待来自客户机的连接。如果希望在另一个端口上运行服务器，在命令的结尾处指定 -port xxx ，用选定的端口代替变量 xxx 。
接下来，设置应用程序的客户机组件。从另一个控制台窗口输入如下命令：
java -Djavax.net.ssl.keyStore=clientKeys -Djavax.net.ssl.keyStorePassword=password -Djavax.net.ssl.trustStore=clientTrust -Djavax.net.ssl.trustStorePassword=password SimpleSSLClient |
缺省情况下，客户机将尝试连接到运行在本地主机端口 49152 上的服务器。可以在命令行上使用 -host 和 -port 参数更改主机。当客户机已连接到服务器时，您会得到消息：
Connected |
与此同时，服务器将报告连接请求，并显示由客户机提供的区别名，如下所示：
1: New connection request
1: Request from CN=Bob, OU=developerWorks, O=IBM, L=Winchester,
ST=Hampshire, C=UK
|
为了测试新连接，试着向客户机输入一些文本，按 Return 键，并观察服务器是否回显文本。要杀死客户机，在客户机控制台上按 Ctrl-C 键。服务器将如下所示记录断开连接：
1: Client disconnected |
无需杀死服务器；在各种练习过程中我们只需保持服务器运行。
SimpleSSLServer 内幕
尽管本文余下部分主要都是讲述客户机应用程序的，但是，查看一下服务器代码仍然是很值得的。除了可以了解服务器应用程序是如何工作外，您还可以学会如何使用 HandshakeCompletedListener 接口检索有关 SSL 连接的信息。
SimpleSSLServer.java 从三条 import 语句开始，如下所示：
import javax.net.ssl.*; import java.security.cert.*; import java.io.*; |
javax.net.ssl是三条语句中最重要的；它包含大多数核心 JSSE 类，我们要用它处理任何和 SSL 有关的工作。java.security.cert在您需要操作单独的证书（在本文后面我们将这样做）时很有用。java.io是标准的 Java I/O 包。在本案例中，我们将使用它来处理通过安全套接字接收和发送的数据。
接下来， main() 方法检查命令行中可选的 -port 参数。然后它获取缺省的 SSLServerSocketFactory ，构造一个 SimpleSSLServer 对象，把工厂（factory）传递给构造器，并且启动服务器，如下所示：
SSLServerSocketFactory ssf= (SSLServerSocketFactory)SSLServerSocketFactory.getDefault(); SimpleSSLServer server=new SimpleSSLServer(ssf, port); server.start(); |
由于服务器是在单独的线程上运行的，因此只要启动并运行， main() 就退出。新的线程调用 run() 方法，这样会创建一个 SSLServerSocket ，并且设置服务器以要求客户机认证，如下所示：
SSLServerSocket serverSocket= (SSLServerSocket)serverSocketFactory.createServerSocket(port); serverSocket.setNeedClientAuth(true); |
HandshakeCompletedListener
将它激活之后， run() 方法进行无限循环，等待来自客户机的请求。每个套接字都与 HandshakeCompletedListener 实现相关联，后者用来显示来自客户机证书的区别名（DN）。套接字的 InputStream 封装在一个 InputDisplayer 中，它作为另一个线程运行，并且将来自套接字的数据回显到 System.out 。SimpleSSLServer 的主循环如清单 1 所示：
清单 1. SimpleSSLServer 主循环
while (true) {
String ident=String.valueOf(id++);
// Wait for a connection request.
SSLSocket socket=(SSLSocket)serverSocket.accept();
// We add in a HandshakeCompletedListener, which allows us to
// peek at the certificate provided by the client.
HandshakeCompletedListener hcl=new SimpleHandshakeListener(ident);
socket.addHandshakeCompletedListener(hcl);
InputStream in=socket.getInputStream();
new InputDisplayer(ident, in);
}
|
我们的 HandshakeCompletedListener ― SimpleHandshakeListener 提供了一个 handshakeCompleted() 方法的实现。当 SSL 握手阶段完成时，该方法由 JSSE 基础设施调用，并且传递（在 HandshakeCompletedEvent 对象中）有关连接的信息。我们使用这个方法获取并显示客户机的 DN，如清单 2 所示：
清单 2. SimpleHandshakeListener
class SimpleHandshakeListener implements HandshakeCompletedListener
{
String ident;
/**
* Constructs a SimpleHandshakeListener with the given
* identifier.
* @param ident Used to identify output from this Listener.
*/
public SimpleHandshakeListener(String ident)
{
this.ident=ident;
}
/** Invoked upon SSL handshake completion. */
public void handshakeCompleted(HandshakeCompletedEvent event)
{
// Display the peer specified in the certificate.
try {
X509Certificate
cert=(X509Certificate)event.getPeerCertificates()[0];
String peer=cert.getSubjectDN().getName();
System.out.println(ident+": Request from "+peer);
}
catch (SSLPeerUnverifiedException pue) {
System.out.println(ident+": Peer unverified");
}
}
}
|
 |
|
用红色突出显示的行是非常重要的两行： getPeerCertificates 返回作为 X509Certificate 对象数组的证书链。这些证书对象建立对等方的（即客户机的）标识。数组中的第一个是客户机本身的证书；最后一个通常是 CA 证书。一旦我们拥有了对等方的证书，我们可以获取 DN 并将其显示到 System.out 。 X509Certificate 是在包 java.security.cert 中定义的。