如何在特定连接上使用不同的证书？

Question

我添加到大型 Java 应用程序中的模块必须与另一家公司的 SSL 安全网站进行通信。问题是该网站使用自签名证书。我有一份证书副本来验证我没有遇到中间人攻击，并且我需要将此证书合并到我们的代码中，以便成功连接到服务器。

这是基本代码：

void sendRequest(String dataPacket) {
  String urlStr = "https://host.example.com/";
  URL url = new URL(urlStr);
  HttpURLConnection conn = (HttpURLConnection)url.openConnection();
  conn.setMethod("POST");
  conn.setRequestProperty("Content-Length", data.length());
  conn.setDoOutput(true);
  OutputStreamWriter o = new OutputStreamWriter(conn.getOutputStream());
  o.write(data);
  o.flush();
}

如果没有对自签名证书进行任何额外的处理，它会在 conn.getOutputStream() 处终止，但出现以下异常：

Exception in thread "main" javax.net.ssl.SSLHandshakeException: sun.security.validator.ValidatorException: PKIX path building failed: sun.security.provider.certpath.SunCertPathBuilderException: unable to find valid certification path to requested target
....
Caused by: sun.security.validator.ValidatorException: PKIX path building failed: sun.security.provider.certpath.SunCertPathBuilderException: unable to find valid certification path to requested target
....
Caused by: sun.security.provider.certpath.SunCertPathBuilderException: unable to find valid certification path to requested target

理想情况下，我的代码需要教 Java 接受这个自签名证书，为此应用程序中的一个位置，而不是其他地方。

我知道我可以将证书导入到 JRE 的证书颁发机构存储中，这将允许 Java 接受它。如果我能提供帮助的话，我不想采取这种方法；在我们所有客户的机器上对他们可能不使用的一个模块进行操作似乎非常具有侵入性；它会影响使用相同 JRE 的所有其他 Java 应用程序，尽管任何其他 Java 应用程序访问此站点的可能性为零，但我不喜欢这样。这也不是一个简单的操作：在 UNIX 上，我必须获得通过这种方式修改 JRE 的访问权限。

我还发现我可以创建一个 TrustManager 实例来执行一些自定义检查。看起来我什至可以创建一个 TrustManager，在除此证书之外的所有实例中委托给真正的 TrustManager。但看起来 TrustManager 是全局安装的，我认为会影响我们应用程序的所有其他连接，这对我来说也不太对劲。

设置 Java 应用程序以接受自签名证书的首选、标准或最佳方法是什么？我能否实现上述所有目标，还是必须做出妥协？是否有涉及文件、目录和配置设置以及几乎没有代码的选项？

Answer 1

自己创建一个 SSLSocket 工厂，并在连接之前将其设置在 HttpsURLConnection 上。

...
HttpsURLConnection conn = (HttpsURLConnection)url.openConnection();
conn.setSSLSocketFactory(sslFactory);
conn.setMethod("POST");
...

您需要创建一个 SSLSocketFactory 并保留它。以下是如何初始化它的草图：

/* Load the keyStore that includes self-signed cert as a "trusted" entry. */
KeyStore keyStore = ... 
TrustManagerFactory tmf = 
  TrustManagerFactory.getInstance(TrustManagerFactory.getDefaultAlgorithm());
tmf.init(keyStore);
SSLContext ctx = SSLContext.getInstance("TLS");
ctx.init(null, tmf.getTrustManagers(), null);
sslFactory = ctx.getSocketFactory();

如果您需要创建密钥存储的帮助，请发表评论。

---

以下是加载密钥存储的示例：

KeyStore keyStore = KeyStore.getInstance(KeyStore.getDefaultType());
keyStore.load(trustStore, trustStorePassword);
trustStore.close();

要使用 PEM 格式证书创建密钥存储，您可以使用 CertificateFactory 编写自己的代码，或者仅使用 keytool 从JDK（keytool 不适用于“密钥条目”，但适用于“受信任条目”）。

keytool -import -file selfsigned.pem -alias server -keystore server.jks

Answer 2

我在网上阅读了很多地方来解决这个问题。
这是我为使其工作而编写的代码：

ByteArrayInputStream derInputStream = new ByteArrayInputStream(app.certificateString.getBytes());
CertificateFactory certificateFactory = CertificateFactory.getInstance("X.509");
X509Certificate cert = (X509Certificate) certificateFactory.generateCertificate(derInputStream);
String alias = "alias";//cert.getSubjectX500Principal().getName();

KeyStore trustStore = KeyStore.getInstance(KeyStore.getDefaultType());
trustStore.load(null);
trustStore.setCertificateEntry(alias, cert);
KeyManagerFactory kmf = KeyManagerFactory.getInstance("SunX509");
kmf.init(trustStore, null);
KeyManager[] keyManagers = kmf.getKeyManagers();

TrustManagerFactory tmf = TrustManagerFactory.getInstance("X509");
tmf.init(trustStore);
TrustManager[] trustManagers = tmf.getTrustManagers();

SSLContext sslContext = SSLContext.getInstance("TLS");
sslContext.init(keyManagers, trustManagers, null);
URL url = new URL(someURL);
conn = (HttpsURLConnection) url.openConnection();
conn.setSSLSocketFactory(sslContext.getSocketFactory());

app.certificateString 是一个包含证书的字符串，例如：

static public String certificateString=
        "-----BEGIN CERTIFICATE-----\n" +
        "MIIGQTCCBSmgAwIBAgIHBcg1dAivUzANBgkqhkiG9w0BAQsFADCBjDELMAkGA1UE" +
        "BhMCSUwxFjAUBgNVBAoTDVN0YXJ0Q29tIEx0ZC4xKzApBgNVBAsTIlNlY3VyZSBE" +
        ... a bunch of characters...
        "5126sfeEJMRV4Fl2E5W1gDHoOd6V==\n" +
        "-----END CERTIFICATE-----";

我已经测试过，您可以在证书字符串中放入任何字符，如果它是自签名的，只要您保留上面的确切结构。我使用笔记本电脑的终端命令行获取了证书字符串。

Answer 3

如果无法创建 SSLSocketFactory，只需将密钥导入 JVM

1. 检索公钥：
   $openssl s_client -connect dev-server:443，然后创建一个如下所示的文件 dev-server.pem

   <前><代码>-----开始证书-----
   lklkkkllklklklklllllkllklkl
   lklkkkllklklklklllllkllklkl
   咯咯咯咯咯....
   -----证书结束-----

2. 导入密钥：#keytool -导入-alias dev-server -keystore $JAVA_HOME/jre/lib/security/cacerts -file dev-server.pem。
   密码：changeit

3. 重新启动 JVM

来源：如何解决javax.net.ssl.SSLHandshakeException？

Answer 4

我们复制 JRE 的信任库并将自定义证书添加到该信任库，然后告诉应用程序使用具有系统属性的自定义信任库。这样我们就可以保留默认的 JRE 信任库。

缺点是，当您更新 JRE 时，您不会将新的信任库自动与您的自定义信任库合并。

您可以通过使用安装程序或启动例程来验证信任库/jdk 并检查不匹配或自动更新信任库来处理这种情况。我不知道如果您在应用程序运行时更新信任库会发生什么。

该解决方案并非 100% 优雅或万无一失，但它简单、有效且不需要任何代码。

Answer 5

当使用 commons-httpclient 使用自签名证书访问内部 https 服务器时，我必须执行类似的操作。是的，我们的解决方案是创建一个自定义的 TrustManager，它可以简单地传递所有内容（记录调试消息）。

这归结为拥有我们自己的 SSLSocketFactory，它从本地 SSLContext 创建 SSL 套接字，该上下文被设置为仅与本地 TrustManager 关联。您根本不需要靠近密钥库/证书库。

所以这在我们的 LocalSSLSocketFactory 中：

static {
    try {
        SSL_CONTEXT = SSLContext.getInstance("SSL");
        SSL_CONTEXT.init(null, new TrustManager[] { new LocalSSLTrustManager() }, null);
    } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
        throw new RuntimeException("Unable to initialise SSL context", e);
    } catch (KeyManagementException e) {
        throw new RuntimeException("Unable to initialise SSL context", e);
    }
}

public Socket createSocket(String host, int port) throws IOException, UnknownHostException {
    LOG.trace("createSocket(host => {}, port => {})", new Object[] { host, new Integer(port) });

    return SSL_CONTEXT.getSocketFactory().createSocket(host, port);
}

与实现 SecureProtocolSocketFactory 的其他方法一起。 LocalSSLTrustManager 是前面提到的虚拟信任管理器实现。