初学certificate

来源：互联网发布：linux iconv命令编辑：程序博客网时间：2024/06/04 18:02

出道半年多，感觉java要学习好多东西，可是又不知道从何入手? 工作的任务仅仅是维护项目，也仅学到些表面东西，干脆自己研究，把学到的表面东西更加深究。又后来发现如果不结合项目，很容易忘记，所以决定把自己的学习一步步写下来，初次学习，肯定有很多错误和不足的地方，希望大家多多指导。

首先接触证书，直面理解它的作用就是身份验证。但不知道它又是如何实现，它是个什么东西？于是在网上翻查资料，于是理解到一些，如下：

第一个需要理解的概念，密钥对：公钥和私钥
密钥对是一起产生的，可以互相加密解密。对于证书来说，私钥由自己保存，用于签名消息。公钥发给你想通信的人，用于验证信息是你发过来的，并且没有修改。一般只是用私钥进行签名，大家仍可以看到明文信息，作用只是确定完整性和可靠性

例如：
String str = 123456;
用私钥对str进行签名，会产生一串加密的信息。
然后把明文和密文都发过去，对方用公钥进行验证这串信息是否被修改和确定是你发过来的，后面会有代码提到，具体如何验证的就需要进一步研究了。

接下来就是证书，那证书为什么会起作用了？那就要看证书包含什么内容，一般我们所要用到的证书，我简称公钥证书，我了大致分为2部分。一部分是证书的相关信息，后面创建证书时会介绍到，第二部分就是公钥信息。此时就明白了，证书为什么会起作用，因为包含公钥。对方用私钥签名发送消息给你，而你获得对方的证书，里面有公钥，就可以进行验证了。

接下又接触到CA的一些信息，CA:certificate Authority。不明白为什么要用到CA，CA到底要干什么了？
举个例子就明白了
A要发信息给B，A用私钥签名了消息发给B，B要验证消息是A发过来的，并且没有被修改过，就必须获得A的公钥去验证，此时B可以要求A通过某种途径把公钥发过来（以证书的形式）。
   这时问题来了，任何人都可以产生密钥对，B怎么知道获得的公钥是A的了。所以B就需要打电话跟A验证证书的指纹是否匹配，如果匹配就确定是A的公钥，指纹是创建证书时生成的，而且是唯一的，你可以用工具查看，后面会介绍到。大家会发现获得公钥每次都要与对方去验证，这是一个很麻烦的步骤，CA的作用就出现了，证书到CA那里走一趟，然后你获得证书就不需要在去验证了，但前提是你必须获得CA的证书，CA的证书获得就简单些，去官网弄，或者什么，但也需要验证证书的指纹，但毕竟只弄一次。
   那么CA对证书做了哪些操作了？简单的来说就是签名，后面在代码会看到的。CA会有一个根证书，也就是一个自签名的证书，一般创建的证书都是自签名证书。然后CA用根证书的私钥去签名你的证书，这时你的证书就有合法性，别人只需要用CA的公钥去验证你的证书就可以了，不需要再验证了。后面代码里面会提到CA做了什么。

最后是密钥库，密钥库就是存放你的密钥一些信息，密钥库是以条目形式存放，条目英文名alias。在java代码中有个类KeyStore,查看API也可以了解密钥库。KeyStore里面存放3个实体，PrivateKeyEntry,SecretKeyEntry，TrustedCertificateEntry。一个条目就是条目名+实体。使用工具创建证书，实体是PrivateKeyEntry，其中包括私钥，和证书链，证书链第一个就是包含公钥的证书。你导入的CA公钥证书属于TrustedCertificateEntry。
其中提到了证书链，证书链包含了一串证书,首先创建时就只包含一个自签名证书，在多数情况下，倒数第一个就是你的证书，倒数第二个就是证明你的证书，倒数第三个就是证明第二个的，以此类推。我是这样理解的，不知道顺序弄错没，证书一般都是以证书链形式传递。

首现创建证书：使用KeyTool和java程序
一 KeyTool创建证书
   生成本地数字证书
   command：KeyTool -genkey -alias aliasName -keyStore storeName -Keyalg RSA -keysize 1024 -validity 3650 -dname "CN=country,ST=state,L=Locality,OU=OrganizationUnit,O=Organization"
   genkey会产生密钥对， alias条目名称，密钥库以条目的形式存放，keystore密钥库的名称，keyalg密钥算法，keysize密钥长度，密钥有1024和2048两个长度，dname证书的相关信息。创建成功后你可以在相应的目录下找到storeName这个文件，你可以用命令查看你所创建的证书。

   查看证书
   command：keytool -list -keystore storename
   可以看到认证指纹

   导出证书
   command：keytool -exportcert -alias aliasname -keystore storename -file cert.cer
   你可以在相应目录下找到cert.cer文件

二 Java创建证书
    生成密钥对

Java代码  
KeyPairGenerator kg =  KeyPairGenerator.getInstance("RSA");  
kg.initialize(1024, new SecureRandom());  
KeyPair keyPair = kg.generateKeyPair();  

创建X509证书

Java代码  
String name = "CN=country,ST=state,L=Locality,OU=OrganizationUnit,O=Organization";  
X509CertInfo x509CertInfo = new X509CertInfo();  
x509CertInfo.set(X509CertInfo.VERSION, new CertificateVersion(1));  
x509CertInfo.set(X509CertInfo.SERIAL_NUMBER, new CertificateSerialNumber((int) (System.currentTimeMillis() / 1000L)));  
X500Name x500Name = new X500Name(name);  
Signature signature = Signature.getInstance("MD5WithRSA");   
X500Signer signer = new X500Signer(signature, x500Name);  
AlgorithmId algorithmId = signer.getAlgorithmId();  
x509CertInfo.set(X509CertInfo.ALGORITHM_ID, new CertificateAlgorithmId(algorithmId));  
x509CertInfo.set(X509CertInfo.SUBJECT, new CertificateSubjectName(x500Name));  
x509CertInfo.set(X509CertInfo.KEY, new CertificateX509Key(keyPair.getPublic()));  
CertificateValidity interval = new CertificateValidity(new Date(), new Date(System.currentTimeMillis() + 365000000000L));  
x509CertInfo.set(X509CertInfo.VALIDITY, interval);  
x509CertInfo.set(X509CertInfo.ISSUER, new CertificateIssuerName(signer.getSigner()));  
X509CertImpl x509CertImpl = new X509CertImpl(x509CertInfo);  
x509CertImpl.sign(keyPair.getPrivate(), "MD5WithRSA");  

这就创建了一个证书，大家可以从代码里面看到证书需要设置的信息,我解释一下
Version：证书版本号
SerialNumber：序列号
algorithm_Id：签名算法
subject：主体名
key：公钥
issuer：签发者
我开始提到一般证书分二部分，这是我自己分的。Key作为一部分，其它的就是证书相关信息了。大家也在代码里面看到，signer创建时，使用的也是主体的信息X500Name，后面签名的时候也是用自己的privatekey签名，所以生成的证书就是自签名证书。CA如果要做操作，CA提取出自己的X500Name信息和PrivateKey，对这二项做操作，就变成了CA签名的证书了。

证书创建完毕后，接下就是证书的功能签名了。
签名

Java代码  
String str = "123456";  
Signature sig = Signature.getInstance("MD5WithRSA");  
sig.initSign(privateKey);  
sig.update(str.getBytes());  
byte[] bytes = sig.sign();  

验证

Java代码  
String str = "123456";  
Signature sig = Signature.getInstance("MD5WithRSA");  
sig.initVerify(publicKey);  
sig.update(str.getBytes());  
boolean flag = sig.verify(bytes);  

这就是我前面所提到的例子，这里用java代码实现。应用到实际中，给本机弄一个唯一标识然后签名，写在http头部，然后发给对方，对方从头部获取然后验证。当然表中已经存在你的唯一标识和证书，应该是第一次发起通信时，CA公钥证书验证你的证书，然后保存你的唯一标识和证书。

了解了证书之后，该是怎么应用了。
证书存放：
存放在表中：主要保存2个信息，证书和私钥。证书可以以X509Certificate这个类封装。
存放在keystore中。

读取证书信息：
从表中就自己写SQL。
从KeyStore中：

Java代码  
String storePass = "123456";  
String aliasPass = "123456";  
String aliasName = "aliasName";  
String storeName = "C:\\Users\\liu\\storeName";  
KeyStore ks = KeyStore.getInstance("JKS");  
FileInputStream in = new FileInputStream(storeName);    
ks.load(in, storePass.toCharArray());  
Certificate cert = ks.getCertificate(aliasName);  
PrivateKey pk = (PrivateKey) ks.getKey(aliasName, aliasPass.toCharArray());  
PublicKey puk = cert.getPublicKey();  

有了证书之后，就需要把证书发给CA了。我们就需要发给CA一个证书签名请求，简称CSR（certificate signed request），签完名后返回证书签名响应，然后导入。
生成CSR证书签名请求

Java代码  
X509Certificate x509Certificate;  //前面提到怎么获得  
PrivateKey pk;                    //前面提到怎么获得  
PKCS10 p10 = new PKCS10(x509Certificate.getPublicKey());  
String algorithm = pk.getAlgorithm();  
if ((algorithm.equalsIgnoreCase("DSA")) || (algorithm.equalsIgnoreCase("DSS"))) {  
    algorithm = "SHA1WithDSA";  
} else if (algorithm.equalsIgnoreCase("RSA")) {  
    algorithm = "MD5WithRSA";  
}  
Signature sig = Signature.getInstance(algorithm);  
sig.initSign(pk);  
X500Name x500 = new X500Name(x509Certificate.getSubjectDN().toString());  
X500Signer signer = new X500Signer(sig, x500);  
p10.encodeAndSign(signer);  

用KeyTool：
command: keytool -certreq -v -alias aliasName -keystore storeName -file codesigncsr.p10

证书签名请求使用的是PKCS#10格式存放的

CA签过名之后，导入签名的证书

Java代码  
CertificateFactory cf = CertificateFactory.getInstance("X.509");  
FileInputStream in = new FileInputStream("C:\\Users\\liu\\csr.cer");  
certificate = cf.generateCertificate(in);  

   用KeyStore：
   command:keytool -import -file cer.cer -keystore storeName
注意的是，我导入的是证书，不是证书签名响应。步骤我猜是一样的，但没实际应用过。


这是我从接触证书，然后自己查资料了解证书的一个过程，一个很简单的了解，写的很繁琐，可能也有很多理解错误的地方，希望大家多多指导。

这是我主要借鉴证书资料的一些地址，他们写的很详细。有的介绍KeyTool使用很详细，有介绍加密解密的，可以从那里学习到SSLSocket，和对称，非对称加密解密，也算是证书的应用吧。本来想写到自己里面，可是发现基本照抄的，还是列出地址给大家。
[url]
http://shellyli.iteye.com/blog/801638
http://lei-1021.iteye.com/blog/681691
http://lengjing.iteye.com/blog/1258892
http://chrui.iteye.com/blog/1018800

[/url]

转自：http://lujin55.iteye.com/blog/1436758