Java keytool工具的作用及使用方法

Keytool 是安全钥匙与证书的管理工具.它管理一个存储了私有钥匙和验证相应公共钥匙的与它们相关联的X.509 证书链的keystore(相当一个数据库).
Keytool 是一个有效的安全钥匙和证书的管理工具. 它能够使用户使用数字签名来管理他们自己的私有/公共钥匙对,管理用来作自我鉴定的相关的证书,管理数据完整性和鉴定服务.它还能使用户在通信时缓存它们的公共钥匙.
一个证书是某一实体(个人,公司等)的数字签名,指出其他实体的公共钥匙(或其他信息)的详细的值.当数据被签名后,这个签名信息被用来检验数据的完整性和真实性.完整性指数据没有被修改和篡改,真实性指数据从任何产生和签名的一方真正的传输到达.
Keytool 把钥匙和证书储存到一个keystore.默任的实现keystore的是一个文件.它用一个密码保护钥匙.
而另外的一个工具jarsigner用keystore中的信息产生或检验Java aRchive(jar文件)中的数字签名.
Keystore有两个不同的入口:
1.钥匙入口:保存了非常敏感的加密的钥匙信息,并且是用一个保护的格式存储以防止未被授权的访问.以这种形式存储的钥匙是秘密钥匙,或是一个对应证书链中公有钥匙的私有钥匙.
2.信任证书入口:包含一个属于其他部分的单一公共钥匙证书.它之所以被称为"信任证书",是因为keystore信任的证书中的公共钥匙真正属于证书所有者的身份识别.
Keystore的别名:
所有的keystore入口(钥匙和信任证书入口)是通过唯一的别名访问.别名是 不区分大小写的.如别名Hugo和hugo指向同一个keystore入口.
可以在加一个入口到keystore的时候使用-genkey参数来产生一个钥匙对(公共钥匙和私有钥匙)时指定别名.也可以用-import参数加一个证书或证书链到信任证书.
如:
keytool -genkey -alias duke -keypass dukekeypasswd
其中duke为别名,dukekeypasswd为duke别名的密码.这行命令的作用是产生一个新的公共/私有钥匙对.
假如你想修改密码,可以用:
keytool -keypasswd -alias duke -keypass dukekeypasswd -new newpass
将旧密码dukekeypasswd改为newpass.

Keystore的产生:
1.当使用-genkey 或-import或-identitydb命令添加数据到一个keystore,而当这个keystore不存在时,产生一个keystore.默认名是.keystore,存放到user-home目录.
2.当用-keystore指定时,将产生指定的keystore.
Keystore的实现:
Keytool 类位于java.security包下,提供一个非常好的接口去取得和修改一个keystore中的信息. 目前有两个命令行:keytool和jarsinger,一个GUI工具Policy 可以实现keystore.由于keystore是公开的,用户可以用它写一些额外的安全应用程序.
Keystore还有一个sun公司提供的內在实现.它把keystore作为一个文件来实现.利用了一个keystore类型(格式)"JKS".它用单独的密码保护每一个私有钥匙.也用可能不同的密码保护整个keystore的完整性.
支持的算法和钥匙大小:
keytool允许用户指定钥匙对和注册密码服务供应者所提供的签名算法.缺省的钥匙对产生算法是"DSA".假如私有钥匙是"DSA"类型,缺省签名算法是"SHA1withDSA",假如私有钥匙是"RSA"类型,缺省算法是"MD5withRSA".
当产生一个DSA钥匙对,钥匙必须在512-1024位之间.对任何算法的缺省钥匙大小是1024位.
证书:
一个证书是一个实体的数字签名,指出其他实体的公共钥匙有明确的值.
1.公共钥匙 :是同一个详细的实体的数字关联,并有意让所有想同这个实体发生信任关系的其他实体知道.公共钥匙用来检验签名;
2.数字签名:假如数据已被签名,并用身份存储在一个实体中,一个签名能够证明这个实体知道这个数据.这个数据用实体私有钥匙签名并递交;
3.身份:知道实体的方法.在一些系统中身份是公共钥匙,其他系统中可以是从一个X.509名字的邮件地址的Unix UID来的任何东西;
4.签名:一个签名用用实体私有钥匙来计算某些加密数据;
5.私有钥匙:是一些数字,每一个私有钥匙只能被特定的拥有该私有钥匙的实体知道.私有和公共钥匙存在所有用公共钥匙加密的系统的钥匙对中.一个公共钥匙加密(如DSA),一个私有钥匙与一个正确的公共钥匙通信.私有钥匙用来计算签名.
6.实体:一个实体可以是一个人,一个组织,一个程序,一台计算机,一个商业,一个银行,或其他你想信任的东西.

Keytool应用实例:
1.产生一个keystore:
keytool -genkey -alias User(keystore的别名) -keyalg RSA -validity 7 -keystore keystore(指定keystore).
运行这个命令,系统提示:
Enter keystore password:yourpassword(输入密码)
What is your first and last name?
[Unknown]: your name(输入你的名字)
What is the name of your organizational unit?
[Unknown]:your organizational(输入你所在组织单位的名字)  
What is the name of your organization?
[Unknown]:your organization name (输入你所在组织的名字)  
What is the name of your City or Locality?
[Unknown]:your city name(输入所在城市的名字)
What is the name of your State or Province?
[Unknown]:your provice name(输入所在省份名字)
What is the two-letter country code for this unit?
[Unknown]:cn(输入国家名字)
Is CN=your name, OU=your organizaion, O="your organization name",
L=your city name, ST=your province name, C=cn correct?
[no]: yes

2.检查一个keystore:
keytool -list -v -keystore keystore
Enter keystore password:your password(输入密码)
将显示keystore內容如:
Keystore type: jks
Keystore provider: SUN

Your keystore contains 1 entry

Alias name: yourname
Creation date: Dec 20, 2001
Entry type: keyEntry
Certificate chain length: 1
Certificate[1]:
Owner: CN=yourname, OU=your organization, O="your organization name",  
L=your city name, ST=your province name, C=CN
Issuer: CN=Duke, OU=Java Software, O="Sun Microsystems, Inc.", L=Palo Alto, ST=CA, C=US
Serial number: 3c22adc1
Valid from: Thu Dec 20 19:34:25 PST 2001 until: Thu Dec 27 19:34:25 PST 2001
Certificate fingerprints:
MD5: F1:5B:9B:A1:F7:16:CF:25:CF:F4:FF:35:3F:4C:9C:F0
SHA1: B2:00:50D:B6:CC:35:66:21:45:0F:96:AA:AF:6A:3D:E4:03:7C:74
3.输出keystore到一个文件:testkey:
keytool -export -alias duke -keystore keystore -rfc -file testkey
系统输出:
Enter keystore password:your password(输入密码)
Certificate stored in file  
4.输入证书到一个新的truststore:
keytool -import -alias dukecert -file testkey -keystore truststore
Enter keystore password:your new password.(输入truststore新密码)

5.检查truststore:
keytool -list -v -keystore truststore
系统将显示truststore的信息.  
现在可以用适当的keystore运行你的应用程序.如:  
java -Djavax.net.ssl.keyStore=keystore -Djavax.net.ssl.keyStorePassword=password Server
和: java -Djavax.net.ssl.trustStore=truststore
-Djavax.net.ssl.trustStorePassword=trustword Client

keytool -genkey -dname "CN=demo, OU=softDept, O=company, L=puddong,S=shanghai, C=cn" -alias demo -keyalg RSA -keysize 1024 -keystore demoKeystore -validity 3650 -storepass storePwd -keypass demoPwd
生成保存公钥和私钥的密钥仓库，保存在demoKeystore文件中。这里storepass 和 keypass 不要有java 正则表达式中的特殊字符，否则程序里要转义麻烦。

keytool -export -alias demo -keystore demoKeystore -rfc -file demo.cer //从密钥仓库中导出保存公钥的证书
输入keypass 即demoPwd


try{     
//密钥仓库
KeyStore ks = KeyStore.getInstance("JKS");
//读取密钥仓库
FileInputStream ksfis = new FileInputStream("demoKeystore");
BufferedInputStream ksbufin = new BufferedInputStream(ksfis);
char[] storePwd = "storePwd".toCharArray();
ks.load(ksbufin, storePwd);
ksbufin.close();
char[] keyPwd = "demoPwd".toCharArray();
//从密钥仓库得到私钥
PrivateKey priK = (PrivateKey) ks.getKey("demo", keyPwd);  
//生成cipher
Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA/ECB/PKCS1Padding",new org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider());
//用私钥初始化cipher
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, priK);
byte[] plain = "This is plain text".getBytes("UTF-8");

//因为用的1024位rsa算法，一次只能加密1024/8-11字节数据，分开加密
byte[] code = new byte[(((plain.length-1)/117+1))*128];  
int ixplain = 0;
int ixcode = 0;
while((plain.length - ixplain) > 117) {//每117字节做一次加密
ixcode += cipher.doFinal(plain, ixplain, 117, code, ixcode);
ixplain += 117;
}
cipher.doFinal(plain, ixplain, plain.length - ixplain, code, ixcode);
//加密后的code
System.out.println(Arrays.toString(code));
//通常会用base64编码
String base64 = encoder.encode(code);

CertificateFactory certificatefactory = CertificateFactory
.getInstance("X.509");
//读取证书
FileInputStream fin = new FileInputStream("demo.cer");
X509Certificate certificate = (X509Certificate) certificatefactory
.generateCertificate(fin);
fin.close();
//得到公钥
PublicKey pubK = certificate.getPublicKey();
//初始化cipher
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, pubK);
//base64解码
code = decoder.decodeBuffer(base64);
System.out.println(Arrays.toString(code));
byte[] plain2 = new byte[code.length];
int ixplain2 = 0;
int ixcode2 = 0;
while((code.length - ixcode2) > 128) {//每128字节做一次解密
ixplain2 += cipher.doFinal(code, ixcode2, 128, plain2, ixplain2);
ixcode2 += 128;
}
ixplain2 += cipher.doFinal(code, ixcode2, code.length - ixcode2, plain2, ixplain2);
String s2 = new String(plain2, 0, ixplain2, "UTF-8");
System.out.println(s2);

}catch(Exception ex){
ex.printStackTrace();
}

keytool使用方法可以参考jdk文档