一、背景&概念
HTTPS:在http(超文本传输协议)基础上提出的一种安全的http协议,因此可以称为安全的超文本传输协议。 http协议直接放置在TCP协议之上,而https提出在http和TCP中间加上一层加密层。从发送端看,这一层负责把http的内容加密后送到下层 的TCP,从接收方看,这一层负责将TCP送来的数据解密还原成http的内容。
SSL(Secure Socket Layer):是Netscape公司设计的主要用于WEB的安全传输协议。从名字就可以看出它在https协议栈中负责实现上面提到的加密层。因此,一个https协议栈大致是这样的:
数字证书:一种文件的名称,好比一个机构或人的签名,能够证明这个机构或人的真实性。其中包含的信息,用于实现上述功能。
加密和认证:加密是指通信双方为了防止铭感信息在信道上被第三方窃听而泄漏,将明文通过加密变成密文,如果第三方无法解密的话,就算他获得密文也无能为力;认证是指通信双方为了确认对方是值得信任的消息发送或接受方,而不是使用假身份的非法者,采取的确认身份的方式。只有同时进行了加密和认证才能保证通信的安全,因此在SSL通信协议中这两者都被应。早期一般是用对称加密算法,现在一般都是不对称加密,最常见的算法就是RSA。
消息摘要:这个技术主要是为了避免消息被篡改。消息摘要是把一段信息,通过某种算法,得出一串字符串。这个字符串就是消息的摘要。如果消息被篡改(发生了变化),那么摘要也一定会发生变化(如果2个不同的消息生成的摘要是一样的,那么这就叫发生了碰撞)。
消息摘要的算法主要有MD5和SHA,在证书领域,一般都是用SHA(安全哈希算法)。
数字证书、加密和认证、消息摘要三个技术结合起来,就是在HTTPS中广泛应用的证书(certificate),证书本身携带了加密/解密的信息,并且可以标识自己的身份,也自带消息摘要。
HTTPS认证过程:
① 浏览器发送一个连接请求给安全服务器。
② 服务器将自己的证书,以及同证书相关的信息发送给客户浏览器。
③ 客户浏览器检查服务器送过来的证书是否是由自己信赖的 CA 中心所签发的。如果是,就继续执行协议;如果不是,客户浏览器就给客户一个警告消息:警告客户这个证书不是可以信赖的,询问客户是否需要继续。
④ 接着客户浏览器比较证书里的消息,例如域名和公钥,与服务器刚刚发送的相关消息是否一致,如果是一致的,客户浏览器认可这个服务器的合法身份。
⑤ 服务器要求客户发送客户自己的证书。收到后,服务器验证客户的证书,如果没有通过验证,拒绝连接;如果通过验证,服务器获得用户的公钥。
⑥ 客户浏览器告诉服务器自己所能够支持的通讯对称密码方案。
⑦ 服务器从客户发送过来的密码方案中,选择一种加密程度最高的密码方案,用客户的公钥加过密后通知浏览器。
⑧ 浏览器针对这个密码方案,选择一个通话密钥,接着用服务器的公钥加过密后发送给服务器。
⑨ 服务器接收到浏览器送过来的消息,用自己的私钥解密,获得通话密钥。
⑩ 服务器、浏览器接下来的通讯都是用对称密码方案,对称密钥是加过密的。
上面所述的是双向认证 SSL 协议的具体通讯过程,这种情况要求服务器和用户双方都有证书。单向认证 SSL 协议不需要客户拥有 CA 证书,具体的过程相对于上面的步骤,只需将服务器端验证客户证书的过程去掉,以及在协商对称密码方案,对称通话密钥时,服务器发送给客户的是没有加过密的 (这并不影响 SSL 过程的安全性)密码方案。这样,双方具体的通讯内容,就是加过密的数据,如果有第三方攻击,获得的只是加密的数据,第三方要获得有用的信息,就需要对加密 的数据进行解密,这时候的安全就依赖于密码方案的安全。而幸运的是,目前所用的密码方案,只要通讯密钥长度足够的长,就足够的安全。这也是我们强调要求使用128 位加密通讯的原因。
二、环境准备
Oracle Linux Server release 6.5、JDK1.7.0_45、openssl-1.0.2d
三、单向认证
3.1 为服务器生成证书
keytool -genkey -keyalg RSA -dname “cn=127.0.0.1,ou=inspur,o=none,l=shandong,st=jinan,c=cn” -alias server -keypass 111111 -keystore server.keystore -storepass 111111 -validity 3650
注:cn=127.0.0.1配置的是服务器IP
3.2 生成csr
生成csr文件用于提交CA认证生成证书使用。
keytool -certReq -alias server -keystore server.keystore -file ca.csr
3.3 生成cer
这个ca.cer是为了解决不信任时要导入的
keytool -export -alias server -keystore server.keystore -file ca.cer -storepass 111111
3.4 tomcat配置ssl
clientAuth=”false”代表单向认证,配置如下:
<Connector SSLEnabled=”true” clientAuth=”false”
maxThreads=”150″ port=”8443″
protocol=”org.apache.coyote.http11.Http11Protocol”或者HTTP/1.1
scheme=”https” secure=”true” sslProtocol=”TLS”
keystoreFile=”D:/server.keystore” keystorePass=”111111″/>
注: Http11Protocol支持HTTP/1.1协议,是http1.1协议的ProtocolHandler实现。
3.5 解决不信任
启动tomcat,输入 https://127.0.0.1:8443/
这时提示框显示:服务器的证书不受信任。在浏览器内显示以下提示:
此服务器无法证明它是127.0.0.1;您计算机的操作系统不信任其安全证书。出现此问题的原因可能是配置有误或您的连接被拦截了。
选择“继续前往(不安全)”,也能访问,但是此时就是以普通的HTTP方式进行信息传输了。
选择安装步骤3.3生成的ca.cer文件,将证书存储在“受信任的证书颁发机构”,就可以通过HTTPS正常访问了。
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