您的位置：首页 > 运维架构 > Tomcat

Java Tomcat SSL 服务端/客户端双向认证（一）

2016-12-12 16:58 573 查看

SSL (Secure Sockets Layer)

双向认证(个人理解)：

客户端认证：
客户端通过浏览器访问某一网站时，如果该网站为HTTPS网站，浏览器会自动检测系统中是否存在该网站的信任证书，如果没有信任证书，浏览器一般会拒绝访问，IE会有一个继续访问的链接，但地址栏是红色，给予用户警示作用，即客户端验证服务端并不是强制性的，可以没有服务端的信任证书，当然是否继续访问完全取决于用户自己。如何去除地址栏的红色警告呢？后续会介绍导入服务端证书到浏览器的方法。

服务端认证：
服务端需要获取到客户端通过浏览器发送过来的认证证书，该证书在服务端的证书库中已存在，仅仅是个匹配过程，匹配成功即通过认证，可继续访问网站资源，反之则无法显示网页，后续有截图。

基本逻辑：
1、生成服务端密钥库并导出证书；
2、生成客户端密钥库并导出证书；
3、根据服务端密钥库生成客户端信任的证书；
4、将客户端证书导入服务端密钥库；
5、将服务端证书导入浏览器。

构建演示系统
演示环境：
JDK：1.6.0_32
Tomcat：apache-tomcat-7.0.27
开发工具：MyEclipse 10
浏览器：Internet Explorer 9

一、生成密钥库和证书
可参考以下密钥生成脚本，根据实际情况做必要的修改，其中需要注意的是：服务端的密钥库参数“CN”必须与服务端的IP地址相同，否则会报错，客户端的任意。
key.script

1、生成服务器证书库

keytool -validity 365 -genkey -v -alias server -keyalg RSA -keystore E:\ssl\server.keystore -dname "CN=127.0.0.1,OU=icesoft,O=icesoft,L=Haidian,ST=Beijing,c=cn" -storepass 123456 -keypass 123456

2、生成客户端证书库

keytool -validity 365 -genkeypair -v -alias client -keyalg RSA -storetype PKCS12 -keystore E:\ssl\client.p12 -dname "CN=client,OU=icesoft,O=icesoft,L=Haidian,ST=Beijing,c=cn" -storepass 123456 -keypass 123456

3、从客户端证书库中导出客户端证书

keytool -export -v -alias client -keystore E:\ssl\client.p12 -storetype PKCS12 -storepass 123456 -rfc -file E:\ssl\client.cer

4、从服务器证书库中导出服务器证书

keytool -export -v -alias server -keystore E:\ssl\server.keystore -storepass 123456 -rfc -file E:\ssl\server.cer

5、生成客户端信任证书库(由服务端证书生成的证书库)

keytool -import -v -alias server -file E:\ssl\server.cer -keystore E:\ssl\client.truststore -storepass 123456

6、将客户端证书导入到服务器证书库(使得服务器信任客户端证书)

keytool -import -v -alias client -file E:\ssl\client.cer -keystore E:\ssl\server.keystore -storepass 123456

7、查看证书库中的全部证书

keytool -list -keystore E:\ssl\server.keystore -storepass 123456

二、Tomat配置
使用文本编辑器编辑${catalina.base}/conf/server.xml
找到Connector port="8443"的标签，取消注释，并修改成如下：

<Connector port="8443" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol" SSLEnabled="true"
maxThreads="150" scheme="https" secure="true"
clientAuth="true" sslProtocol="TLS"
keystoreFile="${catalina.base}/key/server.keystore" keystorePass="123456"
truststoreFile="${catalina.base}/key/server.keystore" truststorePass="123456"/>

备注：
keystoreFile：指定服务器密钥库，可以配置成绝对路径，如“D:/key/server.keystore”，本例中是在Tomcat目录中创建了一个名称为key的文件夹，仅供参考。
keystorePass：密钥库生成时的密码
truststoreFile：受信任密钥库，和密钥库相同即可
truststorePass：受信任密钥库密码

三、建立演示项目
项目结构图：
项目名称：SSL（随意）

SSLServlet.java

import java.io.IOException;
import java.io.PrintWriter;
import java.security.cert.X509Certificate;

import javax.servlet.ServletException;
import javax.servlet.http.HttpServlet;
import javax.servlet.http.HttpServletRequest;
import javax.servlet.http.HttpServletResponse;

/**
* <p>
* SSL Servlet
* </p>
*
* @author IceWee
* @date 2012-6-4
* @version 1.0
*/
public class SSLServlet extends HttpServlet {

private static final long serialVersionUID = 1601507150278487538L;
private static final String ATTR_CER = "javax.servlet.request.X509Certificate";
private static final String CONTENT_TYPE = "text/plain;charset=UTF-8";
private static final String DEFAULT_ENCODING = "UTF-8";
private static final String SCHEME_HTTPS = "https";

public void doGet(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
throws ServletException, IOException {
response.setContentType(CONTENT_TYPE);
response.setCharacterEncoding(DEFAULT_ENCODING);
PrintWriter out = response.getWriter();
X509Certificate[] certs = (X509Certificate[]) request.getAttribute(ATTR_CER);
if (certs != null) {
int count = certs.length;
out.println("共检测到[" + count + "]个客户端证书");
for (int i = 0; i < count; i++) {
out.println("客户端证书 [" + (++i) + "]： ");
out.println("校验结果：" + verifyCertificate(certs[--i]));
out.println("证书详细：\r" + certs[i].toString());
}
} else {
if (SCHEME_HTTPS.equalsIgnoreCase(request.getScheme())) {
out.println("这是一个HTTPS请求，但是没有可用的客户端证书");
} else {
out.println("这不是一个HTTPS请求，因此无法获得客户端证书列表 ");
}
}
out.close();
}

public void doPost(HttpServletRequest request, HttpServletResponse response)
throws ServletException, IOException {
doGet(request, response);
}

/**
* <p>
* 校验证书是否过期
* </p>
*
* @param certificate
* @return
*/
private boolean verifyCertificate(X509Certificate certificate) {
boolean valid = true;
try {
certificate.checkValidity();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
valid = false;
}
return valid;
}

}

web.xml
说明：该演示项目强制使用了SSL，即普通的HTTP请求也会强制重定向为HTTPS请求，配置在最下面，可以去除，这样HTTP和HTTPS都可以访问。

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<web-app version="3.0"
xmlns="http://java.sun.com/xml/ns/javaee"
xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"
xsi:schemaLocation="http://java.sun.com/xml/ns/javaee http://java.sun.com/xml/ns/javaee/web-app_3_0.xsd"> <display-name>Secure Sockets Layer</display-name>

<servlet>
<servlet-name>SSLServlet</servlet-name>
<servlet-class>com.icesoft.servlet.SSLServlet</servlet-class>
</servlet>
<servlet-mapping>
<servlet-name>SSLServlet</servlet-name>
<url-pattern>/sslServlet</url-pattern>
</servlet-mapping>

<welcome-file-list>
<welcome-file>index.jsp</welcome-file>
</welcome-file-list>

<!-- 强制SSL配置，即普通的请求也会重定向为SSL请求 -->
<security-constraint>
<web-resource-collection>
<web-resource-name>SSL</web-resource-name>
<url-pattern>/*</url-pattern><!-- 全站使用SSL -->
</web-resource-collection>
<user-data-constraint>
<description>SSL required</description>
<!-- CONFIDENTIAL: 要保证服务器和客户端之间传输的数据不能够被修改，且不能被第三方查看到 -->
<!-- INTEGRAL: 要保证服务器和client之间传输的数据不能够被修改 -->
<!-- NONE: 指示容器必须能够在任一的连接上提供数据。（即用HTTP或HTTPS，由客户端来决定）-->
<transport-guarantee>CONFIDENTIAL</transport-guarantee>
</user-data-constraint>
</security-constraint>
</web-app>

index.jsp

<%@ page language="java" pageEncoding="UTF-8"%>

<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01 Transitional//EN">
<html>
<head>
<title>客户端证书上传</title>
<meta http-equiv="pragma" content="no-cache">
<meta http-equiv="cache-control" content="no-cache">
<meta http-equiv="expires" content="0">
</head>
<body>
<form action="${pageContext.request.contextPath}/sslServlet" method="post">
<input type="submit"  value="提交证书"/>
</form>
</body>
</html>

四、演示及配置
发布演示项目，通过浏览器访问：http://127.0.0.1:8080/SSL或https://127.0.0.1:8443/SSL，得到相同的结果，如图：