java加密算法(八)——数字证书

wubin 贡献于2013-07-16

作者 Administrator  创建于2012-06-06 01:30:27   修改者  修改于2013-07-12 07:33:32字数10054

文档摘要:在构建Java代码实现前,我们需要完成证书的制作。
关键词:

在构建Java代码实现前,我们需要完成证书的制作。 1.生成keyStroe文件 在命令行下执行以下命令: Shell代码 ? keytool -genkey -validity36000 -alias www.zlex.org -keyalg RSA -keystore d:\zlex.keystore   其中 -genkey表示生成密钥 -validity指定证书有效期,这里是36000天 -alias指定别名,这里是www.zlex.org -keyalg指定算法,这里是RSA -keystore指定存储位置,这里是d:\zlex.keystore 在这里我使用的密码为 123456 控制台输出: Console代码 ? 输入keystore密码: 再次输入新密码: 您的名字与姓氏是什么? [Unknown]: www.zlex.org 您的组织单位名称是什么? [Unknown]: zlex 您的组织名称是什么? [Unknown]: zlex 您所在的城市或区域名称是什么? [Unknown]: BJ 您所在的州或省份名称是什么? [Unknown]: BJ 该单位的两字母国家代码是什么 [Unknown]: CN CN=www.zlex.org, OU=zlex, O=zlex, L=BJ, ST=BJ, C=CN 正确吗? [否]: Y 输入的主密码 (如果和 keystore 密码相同,按回车): 再次输入新密码:   这时,在D盘下会生成一个zlex.keystore的文件。 2.生成自签名证书 光有keyStore文件是不够的,还需要证书文件,证书才是直接提供给外界使用的公钥凭证。 导出证书: Shell代码 ? keytool -export -keystore d:\zlex.keystore -alias www.zlex.org -file d:\zlex.cer -rfc   其中 -export指定为导出操作 -keystore指定keystore文件 -alias指定导出keystore文件中的别名 -file指向导出路径 -rfc以文本格式输出,也就是以BASE64编码输出 这里的密码是 123456 控制台输出: Console代码 ? 输入keystore密码: 保存在文件中的认证   当然,使用方是需要导入证书的! 可以通过自签名证书完成CAS单点登录系统的构建! Ok,准备工作完成,开始Java实现! 通过java代码实现如下:Coder类见 Java加密算法(一) Java代码 ? import java.io.FileInputStream; import java.security.KeyStore; import java.security.PrivateKey; import java.security.PublicKey; import java.security.Signature; import java.security.cert.Certificate; import java.security.cert.CertificateFactory; import java.security.cert.X509Certificate; import java.util.Date; import javax.crypto.Cipher; /** * * 证书组件 * */ public abstract class CertificateCoderextends Coder { /** * Java密钥库(Java Key Store,JKS)KEY_STORE */ public static final String KEY_STORE ="JKS"; public static final String X509 ="X.509"; /** * 由KeyStore获得私钥 * * @param keyStorePath * @param alias * @param password * @return * @throws Exception */ private static PrivateKey getPrivateKey(String keyStorePath, String alias, String password)throws Exception { KeyStore ks = getKeyStore(keyStorePath, password); PrivateKey key = (PrivateKey) ks.getKey(alias, password.toCharArray()); return key; } /** * 由Certificate获得公钥 * * @param certificatePath * @return * @throws Exception */ private static PublicKey getPublicKey(String certificatePath) throws Exception { Certificate certificate = getCertificate(certificatePath); PublicKey key = certificate.getPublicKey(); return key; } /** * 获得Certificate * * @param certificatePath * @return * @throws Exception */ private static Certificate getCertificate(String certificatePath) throws Exception { CertificateFactory certificateFactory = CertificateFactory .getInstance(X509); FileInputStream in =new FileInputStream(certificatePath); Certificate certificate = certificateFactory.generateCertificate(in); in.close(); return certificate; } /** * 获得Certificate * * @param keyStorePath * @param alias * @param password * @return * @throws Exception */ private static Certificate getCertificate(String keyStorePath, String alias, String password)throws Exception { KeyStore ks = getKeyStore(keyStorePath, password); Certificate certificate = ks.getCertificate(alias); return certificate; } /** * 获得KeyStore * * @param keyStorePath * @param password * @return * @throws Exception */ private static KeyStore getKeyStore(String keyStorePath, String password) throws Exception { FileInputStream is =new FileInputStream(keyStorePath); KeyStore ks = KeyStore.getInstance(KEY_STORE); ks.load(is, password.toCharArray()); is.close(); return ks; } /** * 私钥加密 * * @param data * @param keyStorePath * @param alias * @param password * @return * @throws Exception */ public static byte[] encryptByPrivateKey(byte[] data, String keyStorePath, String alias, String password)throws Exception { // 取得私钥 PrivateKey privateKey = getPrivateKey(keyStorePath, alias, password); // 对数据加密 Cipher cipher = Cipher.getInstance(privateKey.getAlgorithm()); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, privateKey); return cipher.doFinal(data); } /** * 私钥解密 * * @param data * @param keyStorePath * @param alias * @param password * @return * @throws Exception */ public static byte[] decryptByPrivateKey(byte[] data, String keyStorePath, String alias, String password)throws Exception { // 取得私钥 PrivateKey privateKey = getPrivateKey(keyStorePath, alias, password); // 对数据加密 Cipher cipher = Cipher.getInstance(privateKey.getAlgorithm()); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey); return cipher.doFinal(data); } /** * 公钥加密 * * @param data * @param certificatePath * @return * @throws Exception */ public static byte[] encryptByPublicKey(byte[] data, String certificatePath) throws Exception { // 取得公钥 PublicKey publicKey = getPublicKey(certificatePath); // 对数据加密 Cipher cipher = Cipher.getInstance(publicKey.getAlgorithm()); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey); return cipher.doFinal(data); } /** * 公钥解密 * * @param data * @param certificatePath * @return * @throws Exception */ public static byte[] decryptByPublicKey(byte[] data, String certificatePath) throws Exception { // 取得公钥 PublicKey publicKey = getPublicKey(certificatePath); // 对数据加密 Cipher cipher = Cipher.getInstance(publicKey.getAlgorithm()); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, publicKey); return cipher.doFinal(data); } /** * 验证Certificate * * @param certificatePath * @return */ public static boolean verifyCertificate(String certificatePath) { return verifyCertificate(new Date(), certificatePath); } /** * 验证Certificate是否过期或无效 * * @param date * @param certificatePath * @return */ public static boolean verifyCertificate(Date date, String certificatePath) { boolean status =true; try { // 取得证书 Certificate certificate = getCertificate(certificatePath); // 验证证书是否过期或无效 status = verifyCertificate(date, certificate); }catch (Exception e) { status =false; } return status; } /** * 验证证书是否过期或无效 * * @param date * @param certificate * @return */ private static boolean verifyCertificate(Date date, Certificate certificate) { boolean status =true; try { X509Certificate x509Certificate = (X509Certificate) certificate; x509Certificate.checkValidity(date); }catch (Exception e) { status =false; } return status; } /** * 签名 * * @param keyStorePath * @param alias * @param password * * @return * @throws Exception */ public static String sign(byte[] sign, String keyStorePath, String alias, String password)throws Exception { // 获得证书 X509Certificate x509Certificate = (X509Certificate) getCertificate( keyStorePath, alias, password); // 获取私钥 KeyStore ks = getKeyStore(keyStorePath, password); // 取得私钥 PrivateKey privateKey = (PrivateKey) ks.getKey(alias, password .toCharArray()); // 构建签名 Signature signature = Signature.getInstance(x509Certificate .getSigAlgName()); signature.initSign(privateKey); signature.update(sign); return encryptBASE64(signature.sign()); } /** * 验证签名 * * @param data * @param sign * @param certificatePath * @return * @throws Exception */ public static boolean verify(byte[] data, String sign, String certificatePath)throws Exception { // 获得证书 X509Certificate x509Certificate = (X509Certificate) getCertificate(certificatePath); // 获得公钥 PublicKey publicKey = x509Certificate.getPublicKey(); // 构建签名 Signature signature = Signature.getInstance(x509Certificate .getSigAlgName()); signature.initVerify(publicKey); signature.update(data); return signature.verify(decryptBASE64(sign)); } /** * 验证Certificate * * @param keyStorePath * @param alias * @param password * @return */ public static boolean verifyCertificate(Date date, String keyStorePath, String alias, String password) { boolean status =true; try { Certificate certificate = getCertificate(keyStorePath, alias, password); status = verifyCertificate(date, certificate); }catch (Exception e) { status =false; } return status; } /** * 验证Certificate * * @param keyStorePath * @param alias * @param password * @return */ public static boolean verifyCertificate(String keyStorePath, String alias, String password) { return verifyCertificate(new Date(), keyStorePath, alias, password); } }   再给出一个测试类: Java代码 ? import static org.junit.Assert.*; import org.junit.Test; /** * * 数字证书测试 * */ public class CertificateCoderTest { private String password ="123456"; private String alias ="www.zlex.org"; private String certificatePath ="d:/zlex.cer"; private String keyStorePath ="d:/zlex.keystore"; @Test public void test()throws Exception { System.err.println("公钥加密——私钥解密"); String inputStr ="Ceritifcate"; byte[] data = inputStr.getBytes(); byte[] encrypt = CertificateCoder.encryptByPublicKey(data, certificatePath); byte[] decrypt = CertificateCoder.decryptByPrivateKey(encrypt, keyStorePath, alias, password); String outputStr =new String(decrypt); System.err.println("加密前: " + inputStr +"\n\r" +"解密后: " + outputStr); // 验证数据一致 assertArrayEquals(data, decrypt); // 验证证书有效 assertTrue(CertificateCoder.verifyCertificate(certificatePath)); } @Test public void testSign()throws Exception { System.err.println("私钥加密——公钥解密"); String inputStr ="sign"; byte[] data = inputStr.getBytes(); byte[] encodedData = CertificateCoder.encryptByPrivateKey(data, keyStorePath, alias, password); byte[] decodedData = CertificateCoder.decryptByPublicKey(encodedData, certificatePath); String outputStr =new String(decodedData); System.err.println("加密前: " + inputStr +"\n\r" +"解密后: " + outputStr); assertEquals(inputStr, outputStr); System.err.println("私钥签名——公钥验证签名"); // 产生签名 String sign = CertificateCoder.sign(encodedData, keyStorePath, alias, password); System.err.println("签名:\r" + sign); // 验证签名 boolean status = CertificateCoder.verify(encodedData, sign, certificatePath); System.err.println("状态:\r" + status); assertTrue(status); } }   控制台输出: Console代码 ? 公钥加密——私钥解密 加密前: Ceritificate 解密后: Ceritificate 私钥加密——公钥解密 加密前: sign 解密后: sign 私钥签名——公钥验证签名 签名: pqBn5m6PJlfOjH0A6U2o2mUmBsfgyEY1NWCbiyA/I5Gc3gaVNVIdj/zkGNZRqTjhf3+J9a9z9EI7 6F2eWYd7punHx5oh6hfNgcKbVb52EfItl4QEN+djbXiPynn07+Lbg1NOjULnpEd6ZhLP1YwrEAuM OfvX0e7/wplxLbySaKQ= 状态: true   由此完成了证书验证体系! 同样,我们可以对代码做签名——代码签名! 通过工具JarSigner可以完成代码签名。 这里我们对tools.jar做代码签名,命令如下: Shell代码 ? jarsigner -storetype jks -keystore zlex.keystore -verbose tools.jar www.zlex.org   控制台输出: Console代码 ? 输入密钥库的口令短语: 正在更新: META-INF/WWW_ZLEX.SF 正在更新: META-INF/WWW_ZLEX.RSA 正在签名: org/zlex/security/Security.class 正在签名: org/zlex/tool/Main$1.class 正在签名: org/zlex/tool/Main$2.class 正在签名: org/zlex/tool/Main.class 警告: 签名者证书将在六个月内过期。   此时,我们可以对签名后的jar做验证! 验证tools.jar,命令如下: Shell代码 ? jarsigner -verify -verbose -certs tools.jar   控制台输出: Console代码 ? 402 Sat Jun20 16:25:14 CST2009 META-INF/MANIFEST.MF 532 Sat Jun20 16:25:14 CST2009 META-INF/WWW_ZLEX.SF 889 Sat Jun20 16:25:14 CST2009 META-INF/WWW_ZLEX.RSA sm 590 Wed Dec10 13:03:42 CST2008 org/zlex/security/Security.class X.509, CN=www.zlex.org, OU=zlex, O=zlex, L=BJ, ST=BJ, C=CN [证书将在09-9-18 下午3:27 到期] sm 705 Tue Dec16 18:00:56 CST2008 org/zlex/tool/Main$1.class X.509, CN=www.zlex.org, OU=zlex, O=zlex, L=BJ, ST=BJ, C=CN [证书将在09-9-18 下午3:27 到期] sm 779 Tue Dec16 18:00:56 CST2008 org/zlex/tool/Main$2.class X.509, CN=www.zlex.org, OU=zlex, O=zlex, L=BJ, ST=BJ, C=CN [证书将在09-9-18 下午3:27 到期] sm 12672 Tue Dec16 18:00:56 CST2008 org/zlex/tool/Main.class X.509, CN=www.zlex.org, OU=zlex, O=zlex, L=BJ, ST=BJ, C=CN [证书将在09-9-18 下午3:27 到期] s = 已验证签名 m = 在清单中列出条目 k = 在密钥库中至少找到了一个证书 i = 在身份作用域内至少找到了一个证书 jar 已验证。 警告: 此 jar 包含签名者证书将在六个月内过期的条目。   代码签名认证的用途主要是对发布的软件做验证,支持 Sun Java .jar (Java Applet) 文件(J2SE)和 J2ME MIDlet Suite 文件。 来源于:http://snowolf.iteye.com/blog

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