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Java网络编程-用SSL构建安全的Socket
  • 来源:e股脑
  • 点击次数:
  • 更新时间:2007-8-9

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();

SSLServerSocket server = (SSLServerSocket) factory.createServerSocket(portNumber);

SSLSocket socket = (SSLSocket);

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:

/*

*SSL Socket的服务器端

*@Author Bromon

*/

package org.ec107.ssl;

import java.net.*;

import javax.net.ssl.*;

import java.io.*;

import java.security.*;

public class SSLServer

{

static int port=8266; //系统将要监听的端口号,82.6.6是偶以前女朋友的生日^_^

static SSLServerSocket server;

/*

*构造函数

*/

public SSLServer()

{

}

/*

*@param port 监听的端口号

*@return 返回一个SSLServerSocket对象

*/

private static SSLServerSocket getServerSocket(int thePort)

{

SSLServerSocket s=null;

try

{

String key="SSLKey"; //要使用的证书名

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

KeyManagerFactory kmf=KeyManagerFactory.getInstance("SunX509");

kmf.init(ks,keyPassword);

SSLContext sslContext=SSLContext.getInstance("SSLv3");


sslContext.init(kmf.getKeyManagers(),null,null);

//根据上面配置的SSL上下文来产生SSLServerSocketFactory,与通常的产生方法不同

SSLServerSocketFactory factory=sslContext.getServerSocketFactory();

s=(SSLServerSocket)factory.createServerSocket(thePort);

}catch(Exception e)

{

System.out.println(e);

}

return(s);

}

public static void main(String args[])

{

try

{

server=getServerSocket(port);

System.out.println("在”+port+”端口等待连接...");

while(true)

{

SSLSocket socket=(SSLSocket)server.accept();

//将得到的socket交给CreateThread对象处理,主线程继续监听

new CreateThread(socket);

}

}catch(Exception e)

{

System.out.println("main方法错误80:"+e);

}

}

}

/*

*内部类,获得主线程的socket连接,生成子线程来处理

*/

class CreateThread extends Thread

{

static BufferedReader in;

static PrintWriter out;

static Socket s;

/*

*构造函数,获得socket连接,初始化in和out对象

*/

public CreateThread(Socket socket)

{

try

{

s=socket;

in=new BufferedReader(new InputStreamReader(s.getInputStream(),"gb2312"));

out=new PrintWriter(s.getOutputStream(),true);

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