Android平台实现SSL单双向验证

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环境:服务器:apache服务器,openssl。


客户端:PC、java平台、android平台。


思路:


1、先搞定ssl单向验证,再解决双向。


2、先PC,再java平台,再android,不一定非得这样,自由选择,个人是为了弄清整个流程,多走了些路。


过程步骤:


1、在pc上用apache搭建了一个http服务器,用openssl建立自签名的CA证书ca.crt,签发服务器证书server.crt,签发客户端证书client.crt。(apache+openssl配置ssl通信网上资料很多)


2、安装ca.crt,配置服务器,开启单向验证,用浏览器测试验证单向ssl通信。


3、将client.crt和client.key打包生成pkcs12格式的client.pfx文件。


4、配置服务器,开启双向验证,通过浏览器导入client.pfx文件,测试验证双向ssl通信。


重点:


Java平台默认识别jks格式的证书文件,但是android平台只识别bks格式的证书文件,需要在java中配置BC库,个人推荐参考: http://hi.baidu.com/yaming/item/980f253e17f585be124b142d ,配置好BC库,看看有没有keytool工具,没有自己弄个Keytool工具


代码参考: http://momoch1314.iteye.com/blog/540613 ,由于服务端有apache,上面的代码就不用了,此处列出客户端,此文中是通过socket通信的,建议改成https通信,效果会更好,因为和apache服务器打交道,处理起来会更方便。(里面有些东西需要微调的,希望各位自己改一下,对于某些人来说,可能会有些坑,有疑问,请留言,本屌尽力解答)


public class MySSLSocket extends Activity {  
    private static final int SERVER_PORT = 50030;//端口号  
    private static final String SERVER_IP = "218.206.176.146";//连接IP  
    private static final String CLIENT_KET_PASSWORD = "123456";//私钥密码  
    private static final String CLIENT_TRUST_PASSWORD = "123456";//信任证书密码  
    private static final String CLIENT_AGREEMENT = "TLS";//使用协议  
    private static final String CLIENT_KEY_MANAGER = "X509";//密钥管理器  
    private static final String CLIENT_TRUST_MANAGER = "X509";//  
    private static final String CLIENT_KEY_KEYSTORE = "BKS";//密库,这里用的是BouncyCastle密库  
    private static final String CLIENT_TRUST_KEYSTORE = "BKS";//  
    private static final String ENCONDING = "utf-8";//字符集  
    private SSLSocket Client_sslSocket;  
    private Log tag;  
    private TextView tv;  
    private Button btn;  
    private Button btn2;  
    private Button btn3;  
    private EditText et;  
      
    /** Called when the activity is first created. */  
    @Override  
    public void onCreate(Bundle savedInstanceState) {  
        super.onCreate(savedInstanceState);  
        setContentView(R.layout.main);  
        tv = (TextView) findViewById(R.id.TextView01);  
        et = (EditText) findViewById(R.id.EditText01);  
        btn = (Button) findViewById(R.id.Button01);  
        btn2 = (Button) findViewById(R.id.Button02);  
        btn3 = (Button) findViewById(R.id.Button03);  
          
        btn.setOnClickListener(new Button.OnClickListener(){  
            @Override  
            public void onClick(View arg0) {  
                if(null != Client_sslSocket){  
                    getOut(Client_sslSocket, et.getText().toString());  
                    getIn(Client_sslSocket);  
                    et.setText("");  
                }  
            }  
        });  
        btn2.setOnClickListener(new Button.OnClickListener(){  
            @Override  
            public void onClick(View arg0) {  
                try {  
                    Client_sslSocket.close();  
                    Client_sslSocket = null;  
                } catch (IOException e) {  
                    e.printStackTrace();  
                }  
            }  
        });  
        btn3.setOnClickListener(new View.OnClickListener(){  
            @Override  
            public void onClick(View arg0) {  
                init();  
                getIn(Client_sslSocket);  
            }  
        });  
    }  
      
    public void init() {  
        try {  
            //取得SSL的SSLContext实例  
            SSLContext sslContext = SSLContext.getInstance(CLIENT_AGREEMENT);  
            //取得KeyManagerFactory和TrustManagerFactory的X509密钥管理器实例  
            KeyManagerFactory keyManager = KeyManagerFactory.getInstance(CLIENT_KEY_MANAGER);  
            TrustManagerFactory trustManager = TrustManagerFactory.getInstance(CLIENT_TRUST_MANAGER);  
            //取得BKS密库实例  
            KeyStore kks= KeyStore.getInstance(CLIENT_KEY_KEYSTORE);  
            KeyStore tks = KeyStore.getInstance(CLIENT_TRUST_KEYSTORE);  
            //加客户端载证书和私钥,通过读取资源文件的方式读取密钥和信任证书  
            kks.load(getBaseContext()  
                    .getResources()  
                    .openRawResource(R.drawable.kclient),CLIENT_KET_PASSWORD.toCharArray());  
            tks.load(getBaseContext()  
                    .getResources()  
                    .openRawResource(R.drawable.lt_client),CLIENT_TRUST_PASSWORD.toCharArray());  
            //初始化密钥管理器  
            keyManager.init(kks,CLIENT_KET_PASSWORD.toCharArray());  
            trustManager.init(tks);  
            //初始化SSLContext  
            sslContext.init(keyManager.getKeyManagers(),trustManager.getTrustManagers(),null);  
            //生成SSLSocket  
            Client_sslSocket = (SSLSocket) sslContext.getSocketFactory().createSocket(SERVER_IP,SERVER_PORT);  
        } catch (Exception e) {  
            tag.e("MySSLSocket",e.getMessage());  
        }  
    }  
          
    public void getOut(SSLSocket socket,String message){  
        PrintWriter out;  
        try {  
            out = new PrintWriter(  
                    new BufferedWriter(  
                            new OutputStreamWriter(  
                                    socket.getOutputStream()  
                                    )  
                            ),true);  
            out.println(message);  
        } catch (IOException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
    }  
      
    public void getIn(SSLSocket socket){  
        BufferedReader in = null;  
        String str = null;  
        try {  
            in = new BufferedReader(  
                    new InputStreamReader(  
                            socket.getInputStream()));  
            str = new String(in.readLine().getBytes(),ENCONDING);  
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {  
            e.printStackTrace();  
        } catch (IOException e) {  
            e.printStackTrace();  
        }  
        new AlertDialog  
        .Builder(MySSLSocket.this)  
        .setTitle("服务器消息")  
        .setNegativeButton("确定", null)  
        .setIcon(android.R.drawable.ic_menu_agenda)  
        .setMessage(str)  
        .show();  
    }  
}

单向:


1、用keytool将ca.crt导入到bks格式的证书库ca.bks,用于验证服务器的证书,命令如下:

keytool -import -alias ca -file ca.crt -keystore ca.bks -storetype BKS -provider org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider


2、服务器配置成单向验证,将ca.bks放到android工程的assets或raw下,对应的读取就是代码中的


kks.load(getBaseContext()  
                    .getResources()  
                    .openRawResource(R.drawable.kclient),CLIENT_KET_PASSWORD.toCharArray());

不一定是R.drawable.kclient,自己根据实际做修改,读取文件,不懂网上查,不啰嗦了。


至此,单向ssl通信应该是OK了。


(PS:  针对2中的操作不一定非得这么做,也可以把ca.bks导入到android平台下的cacerts.bks文件中,然后从这个文件读取认证,怎么导入,网上资料很多,如: http://blog.csdn.net/haijun286972766/article/details/6247675


调试中遇到的问题,提一下:


一般在模拟器中能通过,在真实平台上就没问题了。


这里需要注意的是证书的有效期,一定要在证书的有效期内操作


双向:


双向在单向的基础上实现,不过要先生成android平台能识别的客户端证书,这个玩意也伤脑筋,网上提到生成bks格式客户端证书的资料很少,鲜有借鉴之用。


在这个点上,太伤脑筋了,估计很多伙计也在这儿卡得蛋疼,一开始是毫无头绪,在PC、JAVA平台上生成客户端证书,都能测通,但是转到android平台就傻眼了,用keytool将其它工具生成的crt证书,导成bks格式,不通;用keytool工具新生成bks格式证书,也不通;


各种能想的方法试尽,一度怀疑自己是不是哪个细节出错了,理论上肯定能做的东西,怎么看不到一点可实现性,找资料连续几天,一点进展都没。


后面看国外的资料上提到先用openssl生成pkcs12的.pfx格式证书,然后用工具portecle转换成BKS格式,在android平台上使用,一开始是直接强制性转换,出错,怎么转都转不成功,但是转换成jks格式又没问题,只能根据提示错误,找解决方案,试了好多还是不行,又迷茫了;


1、最后看到国外的资料上的一句话,顿悟灵光,用portecle工具,先建立一个bks格式的keystore,然后将client.pfx中的key pair导入(import key pair),再保存bks文件,测试成功,事实证明:二了一点。


PS:用portecle直接转应该是可以的,只是我一直没转成功过,可能是我的java环境有问题,老提示illegal key size。


2、将服务器配置成双向验证,将ca.bks放到android工程的assets或raw下,对应的读取就是代码中的


tks.load(getBaseContext()  
                    .getResources()  
                    .openRawResource(R.drawable.lt_client),CLIENT_TRUST_PASSWORD.toCharArray());


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