基于java的https双向认证(android)

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摘要 概述: 客户端,浏览器或者使用http协议和服务器通信的程序。 如: 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。 如果要去除地址栏的红色警告,需要导入服务端提供的证书到浏览器中。 服务器端,使用http协议提供服务的程序。 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， 如: 该证书在服务端的证书库中已存在，仅仅是个...

概述:
客户端,浏览器或者使用http协议和服务器通信的程序。
如:
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。
如果要去除地址栏的红色警告,需要导入服务端提供的证书到浏览器中。

服务器端,使用http协议提供服务的程序。
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，
如:
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。

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.

源码下载地址：http://pan.baidu.com/s/1eQ5r9OA

生成密钥库和证书:
因使用java环境,下面使用jdk下面的keytool工具来生成相应的密钥库和证书
下面的命令是在windows 7 下面测试通过的,可以直接复制使用
1、创建目录,如d:/sslDemo

2、使用资源管理进入d:/sslDemo,按住shift+右键,弹出菜单，选择"在此处打开命令行".

3、服务器端相关操作
3.1、生成服务器证书库
keytool -validity 36500 -genkey -v -alias server -keyalg RSA -keystore server.keystore -dname "CN=www.itjoyee.com,OU=itjoyee.com,O=itjoyee.com,L=Wuhan,ST=HuBei,c=cn" -storepass 123456 -keypass 123456
注: 服务器证书库参数“CN”必须与服务端的IP地址相同，否则会报错，客户端的任意。

3.2、从服务器证书库中导出服务器证书
keytool -export -v -alias server -keystore server.keystore -storepass 123456 -rfc -file server.cer

3.3、生成客户端信任证书库(由服务端证书生成的证书库,客户端使用此证书验证服务端来源可靠)
keytool -import -v -alias server -file server.cer -keystore client.truststore -storepass 123456 -storetype BKS -provider org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider

注:-storetype BKS 是生成android上面可以识别的格式,如果不指定jdk默认生成的格式是JKS.
-provider org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider,需要下载jar包bcprov-jdk16-1.46.jar放到jdk1.7.0_65\jre\lib\ext\目录下.
注意需要jdk16,其他的版本android下面有版本不匹配的问题.


4、客户端相关操作
4.1、生成客户端证书库
keytool -validity 36500 -genkeypair -v -alias client -keyalg RSA -storetype PKCS12 -keystore client.p12 -dname "CN=clients.itjoyee.com,OU=jiajianfa,O=jiajianfa,L=Wuhan,ST=HuBei,c=cn" -storepass 123456 -keypass 123456

4.2、从客户端证书库中导出客户端证书
keytool -export -v -alias client -keystore client.p12 -storetype PKCS12 -storepass 123456 -rfc -file client.cer

注:客户端证书可以产生多个.

4.3、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,服务器端用此验证客户端的合法性)
keytool -import -v -alias client -file client.cer -keystore server.keystore -storepass 123456

4.4、查看服务端证书中信任的客户端证书
keytool -list -keystore server.keystore -storepass 123456

5、服务器端配置
由于使用tomcat,下面使用tomcat做为实例配置.
5.1、在tomcat安装目录下新建key目录,将上面生成的server.keystore复制过去.
5.2、编辑tomcat安装目录下的conf目录下的server.xml,如:d:\sslDemo\apache-tomcat-7.0.55\conf\server.xml
找到Connector,修改如下:

<Connector port="8444" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol" 
           maxThreads="150" 
           SSLEnabled="true" scheme="https" secure="true"
           keystoreFile="${catalina.base}/key/server.keystore" keystorePass="123456"
            
           clientAuth="true" sslProtocol="TLS"
           truststoreFile="${catalina.base}/key/server.keystore" truststorePass="123456"/>

注:           
port配置https访问的端口
SSLEnabled="true" 开启https服务
scheme="https"
secure="true"    开启服务端安全通信,客户端获取服务器端证书
keystoreFile="${catalina.base}/key/server.keystore" keystorePass="123456" 服务器证书库

clientAuth="true" 开启验证客户端
sslProtocol="TLS" 使用的协议
truststoreFile="${catalina.base}/key/server.keystore" truststorePass="123456" 服务器证书库(已导入客户端证书)

6、测试
由于生成证书CN配置的是www.itjoyee.com,故需要修改C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts
添加

192.168.0.50    www.itjoyee.com
注:
192.168.0.50 为服务器的ip

启动tomcat
打开浏览器
地址栏输入 http://www.itjoyee.com:8080/
可以访问

地址栏输入https://www.itjoyee.com:8444/
访问结果,为无法显示,因为，没有使服务器端生成的信任的客户端证书

双击client.p12,输入密码,在此访问https://www.itjoyee.com:8444/
此时会有证书相关的提示,点击"确认",接着会提示网站安全证书有问题,点击继续访问,即可进入正常访问页面

7、tomcat下的服务强制使用ssl配置
已ROOT服务为例,修改D:\sslDemo\apache-tomcat-7.0.55\webapps\ROOT\WEB-INF\web.xml
添加

<security-constraint>       
    <web-resource-collection>
        <web-resource-name >SSL</web-resource-name>  
        <url-pattern>/*</url-pattern>
    </web-resource-collection>
    <user-data-constraint>
        <transport-guarantee>CONFIDENTIAL</transport-guarantee>  
    </user-data-constraint>
</security-constraint>

打开浏览器
地址栏输入 http://www.itjoyee.com:8080/会有证书相关提示


为了方便测试android下双向认证可以用,生成证书的时候把域名换成服务器的ip地址,验证才可以通过

1、android app 代码实现

AsyncTask testTask = new AsyncTask() {
            @Override
            protected Object doInBackground(Object... params) {
                try {
                    HttpClient httpsClient = AppSslApplication.getHttpsClient(MainActivity.this.getBaseContext());
                    HttpGet httpget = new HttpGet(HTTPS_URL);
                    HttpResponse response = httpsClient.execute(httpget);
                    HttpEntity entity = response.getEntity();
                    Log.e("Response status", response.getStatusLine().toString());
                    if (entity != null) {
                        Log.e("Response", "Response content length: " + entity.getContentLength());
                        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(entity.getContent()));
                        String text;
                        while ((text = bufferedReader.readLine()) != null) {
                            Log.e("Response status", text);
                        }
                        bufferedReader.close();
                    }
                    httpsClient.getConnectionManager().shutdown();
                } catch (ClientProtocolException e) {
                    e.printStackTrace();
                } catch (IllegalStateException e) {
                    e.printStackTrace();
                } catch (IOException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                return null;
            }
        };
        testTask.execute();
public class HttpClientSslHelper {
    private static final String KEY_STORE_TYPE_BKS = "bks";
    private static final String KEY_STORE_TYPE_P12 = "PKCS12";
    private static final String SCHEME_HTTPS = "https";
    private static final int HTTPS_PORT = 8444;
     
    private static final String KEY_STORE_CLIENT_PATH = "client.p12";
    private static final String KEY_STORE_TRUST_PATH = "client.truststore";
    private static final String KEY_STORE_PASSWORD = "123456";
    private static final String KEY_STORE_TRUST_PASSWORD = "123456";
    private static KeyStore keyStore;
    private static KeyStore trustStore;
    public static HttpClient getSslHttpClient(Context pContext) {
        HttpClient httpsClient = new DefaultHttpClient();
        try {
            // 服务器端需要验证的客户端证书
            keyStore = KeyStore.getInstance(KEY_STORE_TYPE_P12);
             
            // 客户端信任的服务器端证书
            trustStore = KeyStore.getInstance(KEY_STORE_TYPE_BKS);
             
            InputStream ksIn = pContext.getResources().getAssets().open(KEY_STORE_CLIENT_PATH);
            InputStream tsIn = pContext.getResources().getAssets().open(KEY_STORE_TRUST_PATH);
            try {
                keyStore.load(ksIn, KEY_STORE_PASSWORD.toCharArray());
                trustStore.load(tsIn, KEY_STORE_TRUST_PASSWORD.toCharArray());
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            } finally {
                try {
                    ksIn.close();
                } catch (Exception ignore) {
                }
                try {
                    tsIn.close();
                } catch (Exception ignore) {
                }
            }
            SSLSocketFactory socketFactory = new SSLSocketFactory(keyStore, KEY_STORE_PASSWORD, trustStore);
            Scheme sch = new Scheme(SCHEME_HTTPS, socketFactory, HTTPS_PORT);
            httpsClient.getConnectionManager().getSchemeRegistry().register(sch);
        } catch (KeyManagementException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (UnrecoverableKeyException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (KeyStoreException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (ClientProtocolException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return httpsClient;
    }
}