用J2SE 1.4 进行 Internet 安全编程(一)

1/5/2008来源:Java教程人气:4465


  第二部分:客户端
  
  java 安全套接扩展 (Java Secure Socket Extension, JSSE) 使 Internet 安全通信成为现实。它是 SSL 3.0 (Secure Socket Layer) 及 TLS 1.0 (Transport Layer Security,由 SSL 3.0 改善而来) 的框架和实现。这个包让 Java 开发人员能够开发安全的网络应用;为基于 TCP/ip 的何应用协议,如 HTTP、FTP、Telnet、或者 NTTP,在客户端和服务器端之间建立安全的数据通道。
  
  在这篇文章的第一部分 (服务器端),作者已经具体说明了 SSL 和 JSSE,并且说明了如何开发服务器端支持 SSL 应用程序。那一部分中我们开发了一个 HTTPS 服务器,这是一个非常有用的应用程序,在这一部分中同样会用到它。
  
  在这篇文章涉及到客户端的内容,它首先简述 JSSE,然后会做这样一些事情
  
  l 在客户端使用 JSSE API
  
  l 一步步的开发一个支持 SSL 的客户端应用程序
  
  l 开发简单的支持 SSL 的客户端应用程序
  
  l 从服务器端导出证书并在客户端导入
  
  l 开发一个支持 SSL 的网页浏览器
  
  JSSE
  Java 安全套接扩展 (JSSE) 提供了 SSL 和 TLS 协议的框架及实现。JSSE 将复杂的、根本的加密算法抽象化了,这样就降低了受到敏感或者危险的安全性攻击的风险。正如你在本文中看到的那样,由于它能将 SSL 无缝地结合在应用当然,使安全应用的开发变得非常简单。JSSE 框架可以支撑许多不同的安全通信协议,如 SSL 2.0 和 3.0 以及 TLS 1.0,但是 J2SE v1.4 只实现了 SSL 3.0 和 TLS 1.0。
  
  用 JSSE 编写客户端应用程序
  
  JSSE API 提供了扩充的网络套接字类、信用和密匙治理,以及为简化套接字创建而设计的套接字工厂框架,以此扩充 java.security 和 java.net 两个包。这些类都包含在 javax.net 和 javax.net.ssl 包中。
  
  javax.net.sll.SSLSocketFactory 类是一个创建安全套接字的对象工厂。可以通过下面两种方法获得 SSLSocketFactory 的实例:
  
  1、调用 SSLSocketFactory.getDefault 来获得默认的工厂。默认的工厂被配置为只答应服务器端验证 (不答应客户端验证)。注重许多电子商务网站不需要客户端验证。
  
  2、使用指定的配置来构造一个新的工厂 (这不在本文讲述的范围内)。
  
  建立 SSLSocketFactory 实例之后,你就可以通过 SSLSocketFactory 实例的 createSocket 方法创建 SSLSocket 对象了。这里有一个例子,该例通过 SSL 端口 443 (这是 HTTPS 的默认端口) 创建套接字并连接到 Sun 的 WWW 服务器。
  
  // Get a Socket factory
  
  SocketFactory factory = SSLSocketFactory.getDefault();
  
  // Get Socket from factory
  
  Socket socket = factory.createSocket("www.sun.com", 443);
  
  使用低层的 SSL 套接字
  
  现在,让我们看一个使用低层套接字在 HTTPS 服务器上打开一个 SSL 套接字连接的完整例子。在这个例子中,打开了一个到 HTTPS 服务器的 SSL 套接字连接,并且读入默认文档的内容。示例代码 1 展示了这个应用程序,其中用于打开 SSL 套接字的代码已经加黑显示了。你将会看到,应用程序中其余代码就是常规的输入/输出流代码。
  
  代码示例 1:ReadHttpsURL1
  
  import java.net.*;
  
  import javax.net.*;
  
  import javax.net.ssl.*;
  
  public class ReadHttpsURL1 {
  
   static final int HTTPS_PORT = 443;
  
   public static void main(String argv[]) throws Exception {
  
   if (argv.length != 1) {
  
   System.out.PRintln("Usage: java ReadHttpsURL1 ");
  
   System.exit(0);
  
   }
  
   // Get a Socket factory
  
   SocketFactory factory = SSLSocketFactory.getDefault();
  
   // Get Socket from factory
  
   Socket socket = factory.createSocket(argv[0], HTTPS_PORT);
  
   BufferedWriter out
  
   = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream()));
  
   BufferedReader in
  
   = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream()));
  
   out.write("GET / HTTP/1.0\n\n");
  
   out.flush();
  
   String line;
  
   StringBuffer sb = new StringBuffer();
  
   while((line = in.readLine()) != null) {
  
   sb.append(line);
  
   }
  
   out.close();
  
   in.close();
  
   System.out.println(sb.toString());
  
   }
  
  }
  
  用这个应用程序进行实验
  
  1、拷贝 ReadHttpsURL1 类的代码并粘贴到一个新文件中,将该文件改名为 ReadHttpsURL1.java,并保存在一个你指定的目录下。
  
  2、使用 javac 编译 ReadHttpsURL1.java。
  
  3、运行 ReadHttpsURL1 并提供一个域名作为参数,如:
  
  Prompt> java ReadHttpsURL1 www.sun.com
  
  几秒种后,你会看到许多 Html 代码显示在屏幕上。注重,即使我们提供的是域名 www.sun.com,我们打开的连接也是 https://www.sun.com,这是因为我们使用的端口号 443 是 HTTPS 的默认端口号。
  
  再试试另一个例子,如:
  
  Prompt> java ReadHttpsURL1 www.jam.ca
  
  这次运行会抛出如下所示的异常,你能猜到是为什么吗?
  
  Exception in thread "main" javax.net.ssl.SSLHandshakeException: java.security.cert.CertificateException: Couldn't find trusted certificate at com.sun.net.ssl.internal.ssl.BaseSSLSocketImpl.a(DashoA6275)
  
  缘于一个很好的理由,它不能运行——因为远端的服务器发送了一个客户端不熟悉的证书。我在本文的第一部分提到过,当客户端连接服务器的时候,服务器发送它的证书到客户端请求验证。这样,第一个例子中,你进入了 www.sun.com,服务器的确发送了证书,但 Java 检查了默认的证书库并认出了这个证书是由可信任的 CA 产生的,默认情况下,Java 信任这个 CA。第二个例子中,你进入的是 www.jam.ca,那个网端的证书不是它自己产生的,就是由一个 Java 不知道的 CA 产生的,因此不受信任。
  
  
  注重,假如系统时钟没有设置正确,那么它的时间就可能在证书的有效期之外,服务器会认为证书无效并抛出 CertificateException 异常。
  
  为了让示例正确运行,你得从 www.jam.ca 导入证收到 Java 信任的证书库中。