HTTPS协议实例介绍讲解

HTTPS即基于SSL的HTTP协议，简单地说就是HTTP的安全版。依托SSL协议，HTTPS协议能够确保整个通信过程都是经过加密的，秘钥是随机产生，并且能够通过数字证书验证通信双方的身份，以此来保证信息安全。其中证书中包含了证书所代表一端的公钥，以及一些其所具有基本信息，如机构名称、证书所作用域、证书的数字签名等，通过数字签名能够校验证书的真实性。通信的内容使用对称加密的方式进行加密，通信两端约定好通信密码后，通过公钥对密码进行加密传输，只有该公钥对应的私钥，也就是通信的另一端能够解密获取通信密码，这样既保证了通信安全，也使加密性能和时间成本可控。

HTTPS既支持单向认证，也支持双向认证，所谓的单向认证即只校验服务端证书的有效性，而双向认证则表示既校验服务端证书的有效性，同时也需要校验客户端证书的有效性。大部分情况下我们并不需要用到客户端证书，很多用户甚至没有客户端证书，但是某

些特定的环境下，如大额交易支付的场景下，也需要对用户的客户端证书进行校验，以保证通信的安全。

1、SSL/TLS

SSL协议的优势在于它与应用层协议独立无关，高层的应用层协议如HTTP、SSH，FTP等等，能透明的建立于SSL协议之上，在应

用层通信之前就已经完成加密算法、通信秘钥的协商以及服务端及客户端的认证工作，在此之后所有应用层协议所传输的数据都会被加密，

从而保证通信的私密性。

SSL的继任者TLS协议，是基于SSL协议的通用化协议，同样位于应用层和传输层之间，正逐步接替SSL称为下一代网络安全协议。

SSL/TLS协议均可以分为两层：一层为记录协议，一层为握手协议。记录协议建立在可靠的传输协议之上，提供数据封装、加密

解密、数据压缩、数据校验等基本功能。握手协议建立在记录协议之上，在实际的数据传输开始前，进行加密算法的协商，通信秘钥的

交换，通信双方的认证等工作。

2、java开发

SSL握手协议十分复杂，对于并非密码学专家的普通开发人员来说，理解交互过程不容易。对于普通开发人员来说，他们关心的并

不是如何实现SSL/TLS协议，而是如何才能让他们的程序以最简单的方式接入SSL/TLS强大的安全保护功能。JSSE正是这样的一个工具。

JSSE是Sun公司为了解决互联网信息安全传输提出的一个解决方案，它实现了SSL和TSL协议，包含了数据加密、服务器验证、

消息完整性和客户端验证等技术。通过使用JSSE简介的API，可以在服务端和客户端之间通过SSL/TSL协议安全地传输数据。

首先生成客户端证书、服务端证书。信任证书的导出：由于客户端与服务端证书都是在下面的CA所颁发，因此只需要将下面的CA的根证书作为信任库，就可以对客户端、服务端证书进行识别。

服务端：

 public static void main(String[] args) throws Exception {  
        String serverKeyStoreFile = "c:\\_tmp\\catserver.keystore";  
        String serverKeyStorePwd = "catserverks";  
        String catServerKeyPwd = "catserver";  
        String serverTrustKeyStoreFile = "c:\\_tmp\\catservertrust.keystore";  
        String serverTrustKeyStorePwd = "catservertrustks";  
  
        KeyStore serverKeyStore = KeyStore.getInstance("JKS");  
        serverKeyStore.load(new FileInputStream(serverKeyStoreFile), serverKeyStorePwd.toCharArray());  
  
        KeyStore serverTrustKeyStore = KeyStore.getInstance("JKS");  
        serverTrustKeyStore.load(new FileInputStream(serverTrustKeyStoreFile), serverTrustKeyStorePwd.toCharArray());  
  
        KeyManagerFactory kmf = KeyManagerFactory.getInstance(KeyManagerFactory.getDefaultAlgorithm());  
        kmf.init(serverKeyStore, catServerKeyPwd.toCharArray());  
  
        TrustManagerFactory tmf = TrustManagerFactory.getInstance(TrustManagerFactory.getDefaultAlgorithm());  
        tmf.init(serverTrustKeyStore);  
  
        SSLContext sslContext = SSLContext.getInstance("TLSv1");  
        sslContext.init(kmf.getKeyManagers(), tmf.getTrustManagers(), null);  
  
        SSLServerSocketFactory sslServerSocketFactory = sslContext.getServerSocketFactory();  
        SSLServerSocket sslServerSocket = (SSLServerSocket) sslServerSocketFactory.createServerSocket(SERVER_PORT);  
        sslServerSocket.setNeedClientAuth(true);  
  
        while (true) {  
            SSLSocket s = (SSLSocket)sslServerSocket.accept();  
            CatServer cs = new CatServer(s);  
            s.addHandshakeCompletedListener(cs);  
            new Thread(cs).start();  
        }  
    }  

客户端：

public static void main(String[] args) throws Exception {  
        String clientKeyStoreFile = "c:\\_tmp\\foxclient.keystore";  
        String clientKeyStorePwd = "foxclientks";  
        String foxclientKeyPwd = "foxclient";  
        String clientTrustKeyStoreFile = "c:\\_tmp\\foxclienttrust.keystore";  
        String clientTrustKeyStorePwd = "foxclienttrustks";  
  
        KeyStore clientKeyStore = KeyStore.getInstance("JKS");  
        clientKeyStore.load(new FileInputStream(clientKeyStoreFile), clientKeyStorePwd.toCharArray());  
  
        KeyStore clientTrustKeyStore = KeyStore.getInstance("JKS");  
        clientTrustKeyStore.load(new FileInputStream(clientTrustKeyStoreFile), clientTrustKeyStorePwd.toCharArray());  
  
        KeyManagerFactory kmf = KeyManagerFactory.getInstance(KeyManagerFactory.getDefaultAlgorithm());  
        kmf.init(clientKeyStore, foxclientKeyPwd.toCharArray());  
  
        TrustManagerFactory tmf = TrustManagerFactory.getInstance(TrustManagerFactory.getDefaultAlgorithm());  
        tmf.init(clientTrustKeyStore);  
  
        SSLContext sslContext = SSLContext.getInstance("TLSv1");  
        sslContext.init(kmf.getKeyManagers(), tmf.getTrustManagers(), null);  
          
        SSLSocketFactory socketFactory = sslContext.getSocketFactory();  
        Socket socket = socketFactory.createSocket("localhost", CatServer.SERVER_PORT);  
          
        PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream(), true);  
        BufferedReader in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));  
          
        send("hello", out);  
        send("exit", out);  
        receive(in);  
        socket.close();  
    }  

3、部署HTTPS Web

tomcat单向认证配置：

编辑conf\server.xml文件，取消注释的HTTPS配置这一行。由于使用的keystore为PKCS#12格式，因此需要加参数

keystoreType=“pkcs12”，由于这里配置的是单向认证，只需要校验服务端证书的有效性，所有将clientAuth一项设置为false。

相比较单向认证的配置，双向认证需要在其基础上进行些修改：

tomcat的server.xml文件增加信任库配置，truststoreFile指的是信任库地址，通过信任库中的根证书，服务端才能够对根证书签名的客户端进行识别。truststorePass指的是信任库的秘钥，truststoreType指的是信任库的格式，并且启用客户端认证，将

clientAuth设置为true。

在浏览器导入包含客户端证书与私钥的keystore文件。