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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(); 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 黑体部分是用户可以自己指定的参数,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,如下图: 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 org.ec107.ssl; import java.net.*; public class SSLServer char keyStorePass[]="12345678".toCharArray(); //证书密码 char keyPassword[]="12345678".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 kmf.init(ks,keyPassword); SSLContext sslContext=SSLContext.getInstance("SSLv3"); sslContext.init(kmf.getKeyManagers(),null,null); s=(SSLServerSocket)factory.createServerSocket(thePort); }catch(Exception e) while(true) /* class CreateThread extends Thread out=new PrintWriter(s.getOutputStream(),true); start(); //开新线程执行run方法 }catch(Exception e) 将我们刚才生成的证书放到程序所在的目录下,上面的代码就可以在编译之后执行: java org.ec107.ssl.SSLServer 在8266端口等待连接… 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 /* package org.ec107.ssl; import java.net.*; public class SSLClient Socket s=factory.createSocket("localhost",port); 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 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 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。 运行环境:windows 2K server,j2sdk1.4.1 |
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