Https 代理 sslsocket

1. 什么是SSLSocket

JDK文档指出，SSLSocket扩展Socket并提供使用SSL或TLS协议的安全套接字。

这种套接字是正常的流套接字，但是它们在基础网络传输协议(如TCP)上添加了安全保护层。

具体安全方面的讨论见下一篇。本篇重点关注SSLSocket及相关几个类的使用。

2. SSLSocket和相关类

SSLSocket来自jsse(Java Secure Socket Extension)。

(1)SSLContext: 此类的实例表示安全套接字协议的实现， 它是SSLSocketFactory、SSLServerSocketFactory和SSLEngine的工厂。

(2)SSLSocket: 扩展自Socket

(3)SSLServerSocket: 扩展自ServerSocket

(4)SSLSocketFactory: 抽象类，扩展自SocketFactory, SSLSocket的工厂

(5)SSLServerSocketFactory: 抽象类，扩展自ServerSocketFactory, SSLServerSocket的工厂

(6)KeyStore: 表示密钥和证书的存储设施

(7)KeyManager: 接口，JSSE密钥管理器

(8)TrustManager: 接口，信任管理器(?翻译得很拗口)

(9)X590TrustedManager: TrustManager的子接口，管理X509证书，验证远程安全套接字

3. SSLContext的使用

[java] view plain copy print?

  1. public static void main(String[] args) throws Exception {
  2. X509TrustManager x509m = new X509TrustManager() {
  3. @Override
  4. public X509Certificate[] getAcceptedIssuers() {
  5. return null;
  6. }
  7. @Override
  8. public void checkServerTrusted(X509Certificate[] chain,
  9. String authType) throws CertificateException {
  10. }
  11. @Override
  12. public void checkClientTrusted(X509Certificate[] chain,
  13. String authType) throws CertificateException {
  14. }
  15. };
  16. // 获取一个SSLContext实例
  17. SSLContext s = SSLContext.getInstance("SSL");
  18. // 初始化SSLContext实例
  19. s.init(null, new TrustManager[] { x509m },
  20. new java.security.SecureRandom());
  21. // 打印这个SSLContext实例使用的协议
  22. System.out.println("缺省安全套接字使用的协议: " + s.getProtocol());
  23. // 获取SSLContext实例相关的SSLEngine
  24. SSLEngine e = s.createSSLEngine();
  25. System.out
  26. .println("支持的协议: " + Arrays.asList(e.getSupportedProtocols()));
  27. System.out.println("启用的协议: " + Arrays.asList(e.getEnabledProtocols()));
  28. System.out.println("支持的加密套件: "
  29. + Arrays.asList(e.getSupportedCipherSuites()));
  30. System.out.println("启用的加密套件: "
  31. + Arrays.asList(e.getEnabledCipherSuites()));
  32. }

运行结果如下:

SSLContext.getProtocol(): 返回当前SSLContext对象的协议名称

SSLContext.init():  初始化当前SSLContext对象。 三个参数均可以为null。 详见JDK文档。

SSLEngine.getSupportedProtocols()等几个方法可以返回些 Engine上支持/已启用的协议、支持/已启用的加密套件

4. SSLSocket和SSLServerSocket的使用

这两个类的用法跟Socket/ServerSocket的用法比较类似。看下面的例子(主要为了验证SSLSocket的用法 ，I/O和多线程处理比较随意)

4.1 SSLServerSocket

(1)新建一个SSLServerSocket，并开始监听来自客户端的连接

[java] view plain copy print?

  1. // 抛出异常
  2. // javax.net.ssl.SSLException: No available certificate or key corresponds
  3. // to the SSL cipher suites which are enabled.
  4. public static void notOk() throws IOException {
  5. SSLServerSocketFactory factory = (SSLServerSocketFactory) SSLServerSocketFactory
  6. .getDefault();
  7. SSLServerSocket server = (SSLServerSocket) factory
  8. .createServerSocket(10000);
  9. System.out.println("ok");
  10. server.accept();
  11. }

server.accept()处抛出异常， 提示缺少证书。与ServerSocket不同， SSLServerSocket需要证书来进行安全验证。

使用keytool工具生成一个证书。 步骤如下， 得到一个名为cmkey的证书文件

(2)重新完善上面的代码。 主要增加两个功能： 使用名为cmkey的证书初始化SSLContext,
echo客户端的消息。 代码如下

[java] view plain copy print?

  1. // 启动一个ssl server socket
  2. // 配置了证书, 所以不会抛出异常
  3. public static void sslSocketServer() throws Exception {
  4. // key store相关信息
  5. String keyName = "cmkey";
  6. char[] keyStorePwd = "123456".toCharArray();
  7. char[] keyPwd = "123456".toCharArray();
  8. KeyStore keyStore = KeyStore.getInstance(KeyStore.getDefaultType());
  9. // 装载当前目录下的key store. 可用jdk中的keytool工具生成keystore
  10. InputStream in = null;
  11. keyStore.load(in = Test2.class.getClassLoader().getResourceAsStream(
  12. keyName), keyPwd);
  13. in.close();
  14. // 初始化key manager factory
  15. KeyManagerFactory kmf = KeyManagerFactory.getInstance(KeyManagerFactory
  16. .getDefaultAlgorithm());
  17. kmf.init(keyStore, keyPwd);
  18. // 初始化ssl context
  19. SSLContext context = SSLContext.getInstance("SSL");
  20. context.init(kmf.getKeyManagers(),
  21. new TrustManager[] { new MyX509TrustManager() },
  22. new SecureRandom());
  23. // 监听和接收客户端连接
  24. SSLServerSocketFactory factory = context.getServerSocketFactory();
  25. SSLServerSocket server = (SSLServerSocket) factory
  26. .createServerSocket(10002);
  27. System.out.println("ok");
  28. Socket client = server.accept();
  29. System.out.println(client.getRemoteSocketAddress());
  30. // 向客户端发送接收到的字节序列
  31. OutputStream output = client.getOutputStream();
  32. // 当一个普通 socket 连接上来, 这里会抛出异常
  33. // Exception in thread "main" javax.net.ssl.SSLException: Unrecognized
  34. // SSL message, plaintext connection?
  35. InputStream input = client.getInputStream();
  36. byte[] buf = new byte[1024];
  37. int len = input.read(buf);
  38. System.out.println("received: " + new String(buf, 0, len));
  39. output.write(buf, 0, len);
  40. output.flush();
  41. output.close();
  42. input.close();
  43. // 关闭socket连接
  44. client.close();
  45. server.close();
  46. }

4.2 SSLSocket

(1)我们先使用一个普通的Socket尝试连接服务器端

[java] view plain copy print?

  1. // 通过socket连接服务器
  2. public static void socket() throws UnknownHostException, IOException {
  3. Socket s = new Socket("localhost", 10002);
  4. System.out.println(s);
  5. System.out.println("ok");
  6. OutputStream output = s.getOutputStream();
  7. InputStream input = s.getInputStream();
  8. output.write("alert".getBytes());
  9. System.out.println("sent: alert");
  10. output.flush();
  11. byte[] buf = new byte[1024];
  12. int len = input.read(buf);
  13. System.out.println("received:" + new String(buf, 0, len));
  14. }

结果客户端和服务器端都出错。 客户端的错误是接收到乱码。

服务器则抛出异常

javax.net.ssl.SSLException: Unrecognized SSL message, plaintext connection?

(2)改成SSLSocket， 但是不使用证书。客户端抛出
sun.security.provider.certpath.SunCertPathBuilderException: unable to
find valid certification path to requested target

[java] view plain copy print?

  1. // 不使用证书, 通过ssl socket连接服务器
  2. // 抛出异常, 提示找不到证书
  3. public static void sslSocket() throws UnknownHostException, IOException {
  4. SSLSocketFactory factory = (SSLSocketFactory) SSLSocketFactory
  5. .getDefault();
  6. SSLSocket s = (SSLSocket) factory.createSocket("localhost", 10002);
  7. System.out.println("ok");
  8. OutputStream output = s.getOutputStream();
  9. InputStream input = s.getInputStream();
  10. output.write("alert".getBytes());
  11. System.out.println("sent: alert");
  12. output.flush();
  13. byte[] buf = new byte[1024];
  14. int len = input.read(buf);
  15. System.out.println("received:" + new String(buf, 0, len));
  16. }

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javax.net.ssl.SSLHandshakeException: Received fatal alert: certificate_unknown，不允许进行连接。 我们可以指定像下面这样执行客户端，服务器端可以成功echo客户端的发出的字符串"alert"

java  -Djavax.net.ssl.trustStore=cmkey Client

这里的cmkey即前面生成的证书文件。

(3)改成SSLSocket， 对SSLContext进行如下初始化。

[java] view plain copy print?

  1. public static void sslSocket2() throws Exception {
  2. SSLContext context = SSLContext.getInstance("SSL");
  3. // 初始化
  4. context.init(null,
  5. new TrustManager[] { new Test2.MyX509TrustManager() },
  6. new SecureRandom());
  7. SSLSocketFactory factory = context.getSocketFactory();
  8. SSLSocket s = (SSLSocket) factory.createSocket("localhost", 10002);
  9. System.out.println("ok");
  10. OutputStream output = s.getOutputStream();
  11. InputStream input = s.getInputStream();
  12. output.write("alert".getBytes());
  13. System.out.println("sent: alert");
  14. output.flush();
  15. byte[] buf = new byte[1024];
  16. int len = input.read(buf);
  17. System.out.println("received:" + new String(buf, 0, len));
  18. }

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时间： 2024-11-05 22:42:20

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