java ssl 例子

SSL

SSL(安全套接层)是Netscape公司在1994年开发的，最初用于WEB浏览器，为浏览器与服务器间的数据传递提供安全保障，提供了加密、来源认证和数据完整性的功能。现在SSL3.0得到了普遍的使用，它的改进版TLS(传输层安全)已经成为互联网标准。SSL本身和TCP套接字连接是很相似的，在协议栈中，SSL可以被简单的看作是安全的TCP连接，但是某些TCP连接的特性它是不支持的，比如带外数据(out-of-bound)。

 
 在构建基于Socket的C/S程序时，通过添加对SSL的支持来保障数据安全和完整是不错的方法。完善的Java为我们提供了简单的实现方法：JSSE(Java安全套接字扩展)。JSSE是一个纯Java实现的SSL和TLS协议框架，抽象了SSL和TLS复杂的算法，使安全问题变得简单。JSSE已经成为J2SE1.4版本中的标准组件，支持SSL 3.0和TLS 1.0。我们将通过一个具体的例子演示JSSE的一些基本应用。例子中的服务器端将打开一个SSL Socket，只有持有指定证书的客户端可以与它连接，所有的数据传递都是加密的。

 

构造一个SSLSocket是非常简单的：

 SSLServerSocketFactory factory=(SSLServerSocketFactory)SSLServerSocketFactory.getDefault();
 SSLServerSocket server = (SSLServerSocket) factory.createServerSocket(portNumber);
 SSLSocket socket = (SSLSocket);

 但是执行这样的程序会产生一个异常，报告找不到可信任的证书。SSLSocket和普通的Socket是不一样的，它需要一个证书来进行安全认证。

 

一、 证书

 生成一个CA证书，在命令行下执行：
 keytool -genkey -keystore SSLKey -keyalg rsa -alias SSL

 

第一个参数是要生成的证书的名字，第二个参数是证书的别名。rsa指明了我们使用的加密方法。
 系统会要求输入证书发放者的信息，逐项输入即可。

   系统生成的文件命将会和证书名相同。证书可以提交给权威CA认证组织审核，如果通过审核，组织会提供信任担保，向客户担保你的连接是安全的。当然这不是必须的。在我们的例子中会把证书直接打包到客户端程序中，保证客户端是授权用户，避免伪造客户，所以不需要提交审核。

 

二、 服务器端
现在可以编写服务器端的代码，与普通的Socket代码不同，我们需要在程序中导入证书，并使用该证书构造SSLSocket。需要的说明的是：

 ●KeyStore ks=KeyStore.getInstance("JKS");
 访问Java密钥库，JKS是keytool创建的Java密钥库，保存密钥。

 

 ● KeyManagerFactory kmf=KeyManagerFactory.getInstance("SunX509");
 创建用于管理JKS密钥库的X.509密钥管理器。

 

 ● SSLContext sslContext=SSLContext.getInstance("SSLv3");
 构造SSL环境，指定SSL版本为3.0，也可以使用TLSv1，但是SSLv3更加常用。

 

 ●sslContext.init(kmf.getKeyManagers(),null,null); 初始化SSL环境。第二个参数是告诉JSSE使用的可信任证书的来源，设置为null是从javax.net.ssl.trustStore中获得证书。第三个参数是JSSE生成的随机数，这个参数将影响系统的安全性，设置为null是个好选择，可以保证JSSE的安全性。

 

完整代码如下：

package bgw.protocols.authnet.icbc.ivr.ssl;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
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.SSLServerSocketFactory;
import javax.net.ssl.SSLSocket;

public class SSLServer {
	static int port = 8266; 		// 系统将要监听的端口号,82.6.6是偶以前女朋友的生日^_^
	static SSLServerSocket server;

	/*
	 * 构造函数
	 */

	public SSLServer() {
	}

	/*
	 * @param port 监听的端口号
	 * 
	 * @return 返回一个SSLServerSocket对象
	 */

	private static SSLServerSocket getServerSocket(int thePort) {
		SSLServerSocket s = null;
		try {
//			String key = "SSLKey"; 
			String key = "d:/SSLKey"; 						// 要使用的证书名

			char keyStorePass[] = "111111".toCharArray(); 	// 证书密码

			char keyPassword[] = "111111".toCharArray(); 	// 证书别称所使用的主要密码

			KeyStore ks = KeyStore.getInstance("JKS"); 		// 创建JKS密钥库

			ks.load(new FileInputStream(key), keyStorePass);

			// 创建管理JKS密钥库的X.509密钥管理器
			KeyManagerFactory kmf = KeyManagerFactory.getInstance("SunX509");

			kmf.init(ks, keyPassword);
			
			// 构造SSL环境，指定SSL版本为3.0，也可以使用TLSv1，但是SSLv3更加常用。
			SSLContext sslContext = SSLContext.getInstance("SSLv3");
			
			/*
			 * 初始化SSL环境。第二个参数是告诉JSSE使用的可信任证书的来源，
			 * 设置为null是从javax.net.ssl.trustStore中获得证书。
			 * 第三个参数是JSSE生成的随机数，这个参数将影响系统的安全性，
			 * 设置为null是个好选择，可以保证JSSE的安全性。
			 */
			sslContext.init(kmf.getKeyManagers(), null, null);

			// 根据上面配置的SSL上下文来产生SSLServerSocketFactory,与通常的产生方法不同
			SSLServerSocketFactory factory = sslContext
					.getServerSocketFactory();

			s = (SSLServerSocket) factory.createServerSocket(thePort);

		} catch (Exception e) {
			System.out.println(e);
		}
		return (s);
	}

	public static void main(String args[]) {
		try {
			server = getServerSocket(port);
			System.out.println("在”+port+”端口等待连接...");

			while (true) {
				SSLSocket socket = (SSLSocket) server.accept();

				// 将得到的socket交给CreateThread对象处理,主线程继续监听
				new CreateThread(socket);

			}
		} catch (Exception e) {
			System.out.println("main方法错误80:" + e);
		}
	}
}

/*
 * 内部类,获得主线程的socket连接,生成子线程来处理
 */

class CreateThread extends Thread {
	static BufferedReader in;
	static PrintWriter out;
	static Socket s;

	/*
	 * 构造函数,获得socket连接,初始化in和out对象
	 */
	public CreateThread(Socket socket) {
		try {
			s = socket;
			in = new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream(),
					"gb2312"));

			out = new PrintWriter(s.getOutputStream(), true);

			start(); // 开新线程执行run方法

		} catch (Exception e) {
			System.out.println(e);
		}

	}

	/*
	 * 线程方法,处理socket传递过来的数据
	 */
	public void run() {
		try {
			String msg = in.readLine();
			System.out.println(msg);
			s.close();
		} catch (Exception e) {
			System.out.println(e);
		}
	}
}

 
 三、 客户端
客户端的代码相对简单，我们可以不在程序中指定SSL环境，而是在执行客户端程序时指定。需要注意的是客户端并没有导入证书，而是采用了默认的工厂方法构造SSLSocket：

 ● SSLSocketFactory factory=(SSLSocketFactory)SSLSocketFactory.getDefault();
 构造默认的工厂方法

 

 ●Socket s=factory.createSocket("localhost",port);
 打开一个SSLSocket连接

 

完整代码如下：

 

package bgw.protocols.authnet.icbc.ivr.ssl;

import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;

import javax.net.ssl.SSLSocketFactory;

public class SSLClient {
	static int port = 8266;

	public static void main(String args[]) {
		try {
			SSLSocketFactory factory = (SSLSocketFactory) SSLSocketFactory
					.getDefault();

			Socket s = factory.createSocket("127.0.0.1", port);

			PrintWriter out = new PrintWriter(s.getOutputStream(), true);
			out.println("安全的说你好");
			out.close();
			s.close();
		} catch (Exception e) {
			System.out.println(e);
		}
	}
}

 

把服务器产生的证书(SSLKey)拷贝到程序所在的目录，执行这个程序的时候需要向javax.net.ssl.trustStore环境变量传入证书名：

 java –Djavax.net.ssl.trustStore=SSLKey org.ec107.ssl.SSLClient（包路径）

 可以在服务器的控制台看到客户端发送过来的数据。

 

 执行客户端可以有另一种方法，把证书拷贝到java home/lib/security目录下，名字改为jssecacerts，然后可以直接执行客户端：
 java org.ec107.ssl.SSLClient

 

 程序会自动的到上述目录下去寻找jssecacerts文件作为默认的证书。需要注意的是这里的java home并不是我们在安装J2SE时指定的那个JAVA_HOME。可以执行一个程序来得到java home的位置：

 public class GetJavaHome {
   public static void main(String args[])   {
     System.out.println(System.getProperty(“java.home”));
   }
 }

 

 一般情况下(windows 2K)hava home的位置是在C:Program FilesJavaj2re1.4.0_02，相对的，证书就应该拷贝到C:Program FilesJavaj2re1.4.0_02libsecurity下，如果安装了自带JDK的Java IDE，比如JBuilder，情况可能会有不同。

 

   如果程序客户在不持有证书的情况下直接进行连接，服务器端会产生运行时异常，不允许进行连接。

 

 

 

 

评论

2 楼 bestlovetoad 2012-08-27  

阐述的很详细。谢谢。

1 楼 hongjians 2012-05-07  

多谢，好东西！