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  • java 数字证书生成

    转自 :http://blog.csdn.net/mingde_he/article/details/5694274

    Java中的数字证书的生成及维护方法
    Java中的keytool.exe可以用来创建数字证书,所有的数字证书是以一条一条(采用别名区别)的形式存入证书库的中,证书库中的一条证书包含该条证书的私钥,公钥和对应的数字证书的信息。证书库中的一条证书可以导出数字证书文件,数字证书文件只包括主体信息和对应的公钥。

      每一个证书库是一个文件组成,它有访问密码,在首次创建时,它会自动生成证书库,并要求指定访问证书库的密码。

      在创建证书的的时候,需要填写证书的一些信息和证书对应的私钥密码。这些信息包括 CN=xx,OU=xx,O=xx,L=xx,ST=xx,C=xx,它们的意思是:

      CN(Common Name名字与姓氏)

      OU(Organization Unit组织单位名称)

      O(Organization组织名称)

      L(Locality城市或区域名称)

      ST(State州或省份名称)

      C(Country国家名称)

      可以采用交互式让工具提示输入以上信息,也可以采用参数

    -dname "CN=xx,OU=xx,O=xx,L=xx,ST=xx,C=xx"来自动创建。

      1、示例

      如下所示一句采用交互式创建一个证书,指定证书库为 abnerCALib,创建别名为abnerCA的一条证书,它指定用RSA算法生成,

      且指定密钥长度为 1024,证书有效期为3650天:

    C:/j2sdk1.4.1_01/mykeystore>keytool -genkey -alias abnerCA -keyalg RSA -keysize 1024 -keystore abnerCALib -validity 3650 


      如下图所示:


      上图中最后一步,我们输入的是 CN,代表中国的缩写,也可以直接输入“中国”两个字。

      2、证书的操作方法

      ● 证书的显示

      如:

    keytool –list –keystore abnerCALib 


      将显示 abnerCALib证书库的的所有证书列表:如下图示:


      又如: keytool -list -alias abnerCA -keystore abnerCALib

      将显示 abnerCALib证书库中别名为abnerCA的证书的信息。如下图所示:


      又如: keytool -list -v -alias abnerCA -keystore abnerCALib

      将显示证书的详细信息( -v参数)如下图所示:

      ● 将证书导出到证书文件

      如: keytool -export -alias abnerCA -file abnerCA.cer -keystore abnerCALib
      将把证书库 abnerCALib中的别名为abnerCA的证书导出到abnerCA.cer证书文件中,

      它包含证书主体的信息及证书的公钥,不包括私钥,可以公开,如下图所示 :


      上面导出的证书文件是以二进制编码文件,无法用文本编辑器正确显示,因此不利用公布证书,可以加上 -rfc参数以一种可打印的编者编码输出。

      如:

    keytool -export -alias abnerCA -file abnerCA.cer -keystore abnerCALib -storepass 100200 –rfc


      这个命令在命令行中指定了证书库的访问密码,同时指定以可查看编码的方式输出。
     
      3、通过证书文件查看证书的信息

      通过命令 :keytool –printcert –file abnerCA.cer可以查看证书文件的信息。

      也可以在 windows中双击产生的证书文件直接查看。

      ● 证书条目的删除

      keytool的命令行参数-delete可以删除密钥库中的条目,如:

    keytool -delete -alias abnerCA -keystore abnerCALib

      
      这条命令将 abnerCALib库中的abnerCA这一条证书删除了。

      ● 证书条目口令的修改

      如:

    keytool –keypasswd –alias abnerCA –keystore abnerCALib


      可以以交互的方式修改 abnerCALib证书库中的条目为abnerCA的证书。

    Keytool –keypasswd –alias abnerCA –keypass 123456 –new 200100 –storepass 1002 00 –keystore abnerCALib 


      这一行命令以非交互式的方式修改库中别名为 abnerCA的证书的密码为新密码123456,行中的200100是指该条证书的原密码, 1002 00是指证书库的密码。

    三、数字证书的签发(签名)

      我们在上面创建好了数字证书,但这些数字证书还没有经过权威 CA的证实(即签名)。一般情况下,我们需要将这些证书发送给权威的CA,并申请其签名以确认数字证书让客户信任。

      下面我们将模仿自己是一个权威的数字证书认证机构 CA,这个机构将采用自己的私钥来签发其它的证书。这个签发过程是这样的:我们自己是CA,我们自己有一个自签的数字证书存入数字证书库中。在数字证书库中的这个我们的CA数字证书,它含有私钥,公钥和我们这个CA的主体信息。下面这一个指令可以创建一个CA的自签的数字证书:

       keytool –genkey –dname “CN=美森系统软件有限公司,OU=美森系统软件有限公司,O=美森系统软件有限公司,L=成都市,ST=四川省,C=中国” –alias MissionCA –keyalg RSA –keysize 1024 –keystore abnerCALib –keypass 200100 –storepass 100200 –validity 3650

      上面,我们在 abnerCALib这个数字证书库中创建了一个别名为:missionCA、有效期为3650天、算法为RSA且密钥长度为1024的数字证书,这条证书的私钥密码为:200100,证书库的访问密码为:100200。这条别名为missionCA的证书代表我们自己的权威CA即:美森系统软件有限公司这个权威CA。以后我们将用这个证书来签名其它的数字证书。

      现在我要给自己申请一个数字证书,我可以这么做:先在数字证书库中创建一条证书:

    keytool –genkey –dname “CN=柴政,OU=美森系统软件有限公司,O=美森系统软件有限公司,L=成都市,ST=四川省,C=中国” –alias abnerCA –keyalg RSA –keysize 1024 –keystore abnerCALib –keypass 200100 –storepass 100200 –validity 3650

      这样创建了一个别名为 abnerCA的数字证书,我们可以将它导出为cer文件(见前)。

      接着,我们可以用上一步生成的 CA的自签证书来签名我这个数字证书了。

      CA签名数字证书的过程需用以下程序来进行,这个程序是自解释的:

    package com.security;
    import java.io.*;
    import java.security.*;
    import java.security.cert.*;
    import java.util.*;
    import java.math.*;
    import sun.security.x509.*;
    /**
    * <p>Description: 该程序根据签发者(CA)的证书信息(即CA的私钥)来对被签发者
    * 的证书进行签名,过程即是使用CA的证书和被签证书来重构形成一个新的证书</p>
    * @author abnerchai
    * @version 1.0
    */

     public class SignCert {
      public static void main(String[] args) throws Exception{
       char[] storepass = "100200".toCharArray();
       //存放CA证书和被签证书的证书库的访问密码
       char[] cakeypass = "200100".toCharArray();//CA数字证书条目的访问密码
       String alias = "missionCA";
       //CA证书在证书库中的别名,这个CA的证书用来签名其它的证书
       String name = "abnerCALib";//存放CA证书和被签证书的证书库的名字
       String newLib = "SignedLib";
       //新证书库的名字,如果需要将签名后的证书放入新库,这是新库的名字
       char[] newLibPass = "100200".toCharArray();//设置新库的访问密码
       String cerFileName = "abnerCA.cer";//被签证书的证书文件名
       String aliasName = "abnerCA";//被签证书在证书库中的alias别名
       char[] namePass = "200100".toCharArray();
       //被签证书的条目在证书库的私钥密码
       int n =3; //被签证书的有效期,以年为单位,以当前时间开始计算
       int sn = 200406001;
       //序列号可自己定义,这里定义的意义为2004年6月签发,是本年度CA签发的第多少个以001计算,要求唯一
       String afteraliasName = "abnerCA_Signed";
       //签名后新产生的被签过名的证书在库中的别名
       char[] afterNewPass = "200100".toCharArray();
       //签名后新产生的被签过名的证书在库的条目的私钥的密码
       //装载证书库
       FileInputStream in = new FileInputStream(name);
       KeyStore ks = KeyStore.getInstance("JKS");//JKS为证书库的类型
       ks.load(in,storepass);
       //从证书库中读出签发者(CA)的证书
       java.security.cert.Certificate cl = ks.getCertificate(alias);
       //读出一个CA证书,这里的l是字母l不是数据字1
       PrivateKey privateKey = (PrivateKey)ks.getKey(alias,cakeypass);
       //根据别名和证书密码读出CA证书的私钥
       in.close();
       //从证书库中读出的签发者(CA)的证书中提取签发者的信息
       byte[] encodl = cl.getEncoded();//提取证书的编码,这里是字母l不是数据字1
       X509CertImpl cimpl = new X509CertImpl(encodl);
       //这里是字母l不是数据字1,根据证书的编码创建X509CertImpl类型的对象
       //根据上面的对象获得X509CertInfo类型的对象,该对象封装了证书的全部内容。
       X509CertInfo cinfo_first =
        (X509CertInfo)cimpl.get(X509CertImpl.NAME+"."+X509CertImpl.INFO);
       //然后获得X500Name类型的签发者信息
       X500Name issuer = (X500Name)
       cinfo_first.get(X509CertInfo.SUBJECT+"."+CertificateIssuerName.DN_NAME);
       //获取待签发的证书,即获取被签发者的证书
       //可从密钥库中获取,也可从导出的证书文件中获取,这里给出两种方式   ////////////////////////////////////////////////////////////////////////

    //方式一、采用从导出的cer文件中获取 start

    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

    /*

      CertificateFactory cf = CertificateFactory.getInstance("X.509");
      //X.509是使用最多的一种数字证书标准

      FileInputStream in2 = new FileInputStream(cerFileName);//被签证书文件

      java.security.cert.Certificate c2 = cf.generateCertificate(in2);
      //生成需要被签的证书
      in2.close();
      byte[] encod2 = c2.getEncoded();
      X509CertImpl cimp2 = new X509CertImpl(encod2);

      //获得被签证书的详细内容,然后根据这个证书生成新证书

      X509CertInfo cinfo_second =
       (X509CertInfo)cimp2.get(X509CertImpl.NAME+"."+X509CertImpl.INFO);
    */

    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

    //end 方式一

    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

    //方式二、从证书库中读出被签的证书 start

    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

      java.security.cert.Certificate c3 = ks.getCertificate(aliasName);
      //从证书库中读出被签证书,然后生成新的证书
      byte[] encod3 = c3.getEncoded();
      X509CertImpl cimp3 = new X509CertImpl(encod3);
      X509CertInfo cinfo_second =
       (X509CertInfo)cimp3.get(X509CertImpl.NAME+"."+X509CertImpl.INFO); ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////

    //end方式二

    /////////////////////////////////////////////////////////////////////////// //设置新证书的有效期,使之为当前向后n年有效,新证书的

      //截止日期不能超过CA证书的有效日期

      Date beginDate = new Date();
      Calendar cal = Calendar.getInstance();
      cal.setTime(beginDate);
      cal.add(cal.YEAR,n);
      Date endDate = cal.getTime();
      CertificateValidity cv = new CertificateValidity(beginDate,endDate);
      cinfo_second.set(X509CertInfo.VALIDITY,cv);
      //设置新证书的序列号

      CertificateSerialNumber csn = new CertificateSerialNumber(sn);
      cinfo_second.set(X509CertInfo.SERIAL_NUMBER,csn);
      //设置新证书的签发者
      cinfo_second.set(X509CertInfo.ISSUER+"."+CertificateIssuerName.DN_NAME,issuer);
      //新的签发者是CA的证书中读出来的

      //设置新证书的算法,指定CA签名该证书所使用的算法为md5WithRSA

      AlgorithmId algorithm = new AlgorithmId(AlgorithmId.md5WithRSAEncryption_oid);
      cinfo_second.set(CertificateAlgorithmId.NAME+"."+
      CertificateAlgorithmId.ALGORITHM,algorithm);

      //创建新的签名后的证书

      X509CertImpl newcert = new X509CertImpl(cinfo_second);

      //签名,使用CA证书的私钥进行签名,签名使用的算法为MD5WithRSA

      newcert.sign(privateKey,"MD5WithRSA");//这样便得到了经过CA签名后的证书

      //把新证书存入证书库
      //把新生成的证书存入一个新的证书库,也可以存入原证书库,
      //存入新证书库,则新证书库中不仅包含原证书库中的所有条目,
      //而且新增加了一个这次产生的条目。注意,这时,新产生的签名后的证书只
      //包括公钥和主体信息及签名信息,不包括私钥信息。这里给出两种方式。
    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////

    //方式一:存入新密钥库

    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////

    /*

    ks.setCertificateEntry(afteraliasName,newcert);
    FileOutputStream out = new FileOutputStream(newLib);
    //存入新库signedLib,并设置新库的库访问密码
    ks.store(out,newLibPass);
    out.close();
    */

    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////

    //end 方式一

    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////

    //也可以采用另外一种方式,存入原证书库中

    //存入原库中,即在原证书库中增加一条证书,这个证书是原证书经过签名后的证书

    //这个新证书含有私钥和私钥密码

    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////

    //方式二,存入原密钥库

    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////

    //先在原库中读出被签证书的私钥

    PrivateKey prk = (PrivateKey)ks.getKey(aliasName,namePass);
    java.security.cert.Certificate[] cchain = {newcert};
    //存入原来的库,第二个参数为原证书的私钥,第三个参数为新证书的私钥密码,第三个参数为新证书

    ks.setKeyEntry(afteraliasName,prk,afterNewPass,cchain); //用新密钥替代原来的没有签名的证书的密码

    FileOutputStream out2 = new FileOutputStream(name);
    ks.store(out2,storepass);//存入原来的库中,第二个参数为该库的访问密码

    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////

    //end 方式二

    ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////

    }


      运行以上程序,即可运用 MissionCA证书来签发abnerCA证书,运行后在abnerCALib中增加一条别名为abnerCA_Signed的数字证书,我们将它导出为cer文件(导出方法见前)。

      至此,我们己经用 CA的证书以我们的数字证书签名了。在windows中,双击导出的abnerCA_Signend.cer文件,出现如下图所示:


      上图中证书信息一栏显示“不能验证该证书”,原因是因为,我们的这个数字证书的签发者 missionCA证书没有安装到系统中。我们可以将证书库中别名为missionCA的自签数字证书导出为cer文件,然后安装到系统中。再次查双击看此证书,如下图所示:

        

      到此,我们己经获得了一个由我们自己的 CA签名颁发的个人数字证书。并且将我们自己的CA证书安装到系统中成为系统信任的根证书。于是,以后只要是由我们的这个CA证书签名颁发的数字证书都会受到系统的信任。

    四、利用数字证书给 applet签名

      现在假设我们公司给 xx公司做一个项目,这个项目中需要用到applet,且这些applet需要特权以实现一些特殊的功能(如读出客户端用户系统中C:/winNT /system.ini文件中的内容并显示)。那么我们可以颁发一个数字证书,并给这个数字证书签名,然后用签名后的这个数字证书来签名我们的 applet,使客户信任。具体过程如下:

      1、生成一个用于此项目签名 applet 的数字证书,别名定为: mission_water

      生成一个用于此项目签名的数字证书如下:

      keytool –genkey –dname “CN=美森软件-水公司项目,OU=美森系统软件有限公司,O=美森系统软件有限公司,L=成都市,ST=四川省,C=中国” –alias Mission_Water –keyalg RSA –keysize 1024 –keystore abnerCALib –keypass 200100 –storepass 100200 –validity 3650

      2、用我们的 CA(missinCA) 来签发这个数字证书

      然后,运行我们在前面第三节中给定的程序,注意:运行此程序前,请修改以下参数:

    String cerFileName = "Mission_Water.cer";

    String aliasName = "Mission_Water";

    String afteraliasName = "Mission_Water_Signed"; 


      然后运行,程序会在 abnerCALib证书库中产生一个别名为:Mission_Water_Signed的数字证书,这个证书是经过我们的CA(MissionCA)签发的。

      下面,我们用以下指令导出这个证书:

    keytool -export -alias Mission_Water_Signed -file Mission_Water_Signed.cer -keystore abnerCALib -rfc 


      会生成一个 Mission_Water_Signed.cer 文件。

      3、用签发后的数字证书来签名我们的 applet

      我们现在来做一个简单的 applet,它的代码如下:

    package com.applet;

    import java.awt.*;

    import java.awt.event.*;

    import java.applet.*;

    import javax.swing.*;

    import java.io.*;

    public class ShowFileApplet extends JApplet {

    private boolean isStandalone = false;

    private String content = "文件的内容是:"; //自定义的提示信息

    private String fileName = "C://WINNT//system.ini";//读出这个文件的内容

    private TextArea ta = new TextArea(10,80);//自定义的输出框

    public String getParameter(String key, String def) {

    return isStandalone ? System.getProperty(key, def) :

    (getParameter(key) != null ? getParameter(key) : def);

    }

    public ShowFileApplet() {

    }

    public void init() {

    try {

    jbInit();

    myInit();//自己定义的方法

    }

    catch(Exception e) {

    e.printStackTrace();

    }

    }

    private void jbInit() throws Exception {

    this.setSize(new Dimension(400,300));

    }

    /**

    * 自定义的初始化方法,读入系统中的一个文件的内容并保存起来,然后,增加一个

    * 可视化的输出框

    */

    private void myInit(){

    String s;

    BufferedReader in;

    try {

    in = new BufferedReader(new FileReader(fileName));

    while ( (s = in.readLine()) != null) {

    content +=s + "/n";

    }

    }catch (IOException ex) {

    ex.printStackTrace();

    }

    System.out.println(content);

    ta.setText(content);

    getContentPane().add(ta);

    }

    /*

    *重载的方法,输出内容

    **/

    public void paint(Graphics g){

    ta.setText(content);

    }

    public String getAppletInfo() {

    return "Applet Information";

    }

    public String[][] getParameterInfo() {

    return null;

    }

    //static initializer for setting look & feel

    static {

    try {

    }

    catch(Exception e) {

    }

    }


      好了,这个 applet写好了,下面我们来把这个applet编译打包成jar文件。

      编译此 applet文件,会在当前目录(当前目录为classes目录)下生成一个com/applet的目录结构,在applet目录下有一个ShowFileApplet.class,进入当前目录,执行:

    jar cvf myapplet.jar com/applet/*.* 


      于是在当前目录下产生一个 myapplet.jar文件。

      然后再在当前目录(当前目录为 classes目录)下新建一个applet目录,专门存放applet的jar文件,把前面生成的数字证书库abnerCALib这个文件也copy到 applet目录下面来,同时把刚才生成的myapplet.jar文件也移到applet目录下面来。然后进入该目录执行:

    jarsigner -keystore abnerCALib myapplet.jar Mission_Water_Signed

    Enter Passphrase for keystore: 100200

    Enter key password for Mission_Water_Signed: 200100 


      即用 Mission_Water_Signed这个我们的CA签发的数字证书给这个applet签名了。

    4、运行我们的 applet

      我们来写一个 html文件来运行这个签名后的applet,内容如下:

    <!-- ShowFileApplet.html -->

    <html>

    <head>

    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=GB2312">

    <title>HTMLTestPage</title>

    </head><body>

    applet将会显示,如果你的浏览器支持Java<br>

    <applet

    archive = "./applet/myapplet.jar"

    code = "com.applet.ShowFileApplet.class"

    name = "TestApplet"

    width = "400"

    height = "300"

    hspace = "0"

    vspace = "0"

    align = "middle"

    </applet>

    </body>

    </html> 


      这个 HTML文件可以运行applet,但如果浏览器不支持Java,即没有安装JRE,它不会提示用户去下载安装。我们可以用Java自带的 htmlconverter工具转换一下这个HTML文件,转换后的文件可以在支持JAVA2的浏览器中(不管该浏览器是否设置了使用java2运行 applet,它都会在Java2环境中运行applet,如果浏览器不支持Java2,则会自动下载所需的文件。

      在 DOS方式下运行htmlconverter,弹出如下图所示画框,按图中所示选择刚才的那个HTML文件,如下图所示:

      点“转换”,将会在当前目录下生成一个 HTML文件,并把原来的HTML文件备份了。

      生成后的 HTML文件内容如下所示:

    <!-- ShowFileApplet.html -->

    <html>

    <head>

    <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=GB2312">

    <title>HTMLTestPage</title>

    </head>

    <body>

    applet将会显示,如果你的浏览器支持Java<br>

    <OBJECT

    classid = "clsid:CAFEEFAC-0014-0001-0001-ABCDEFFEDCBA"

    codebase = "http://java.sun.com/products/plugin/autodl/jinstall-1_4_1_01-windows-i586.cab#Version=1,4,1,1"

    WIDTH = "400" HEIGHT = "300" NAME = "TestApplet" ALIGN = "middle" VSPACE = "0" HSPACE = "0" >

    <PARAM NAME = CODE VALUE = "com.applet.ShowFileApplet.class" >

    <PARAM NAME = ARCHIVE VALUE = "./applet/myapplet.jar" >

    <PARAM NAME = NAME VALUE = "TestApplet" >

    <PARAM NAME = "type" VALUE = "application/x-java-applet;jpi-version=1.4.1_01">

    <PARAM NAME = "scriptable" VALUE = "false">

    <COMMENT>

    <EMBED

    type = "application/x-java-applet;jpi-version=1.4.1_01"

    CODE = "com.applet.ShowFileApplet.class"

    ARCHIVE = "./applet/myapplet.jar"

    NAME = "TestApplet"

    WIDTH = "400"

    HEIGHT = "300"

    ALIGN = "middle"

    VSPACE = "0"

    HSPACE = "0"

    scriptable = false

    pluginspage = "http://java.sun.com/products/plugin/index.html#download">

    <NOEMBED>

    </NOEMBED>

    </EMBED>

    </COMMENT>

    </OBJECT>

    </body>

    </html> 


      双击打开运行这个文件或把这个文件及 applet目录发布到WEB Server中去,可以访问运行这个applet。运行时,弹出如下图所示对话框:


      如果此时你点“是”,则在这次会话过程中,此 applet具有访问本地文件系统的权限,但下次运行时还要提示此信息。如果你点“总是有效”则以后每次访问此类含有由 Mission_Water_Signed数字证书签发的applet页面,都不会再弹出此选择框。因为:你选择了总是有效,这样,Java会在Java Plug-in中记录这个信任的数字证书,除非你把Java Plug-in中记录的这个信任证书删除。在win2k中,可以在“控制面版”->Java Plug-in中看到。如下图所示:


      点选择“总是有效”后,该程序运行的结果如下图所示:

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