[摘要：由于公司的項目要兼容HTTP戰HTTPS，以是比來(lái)便研討了一下HTTPS那一塊的內容，算是略有支貨吧，把我教的一些器械分享給人人，若是有紕謬的中央借看人人可以或許指出去，好一塊進(jìn)修提高]
因為公司的項目要兼容HTTP和HTTPS，所以最近就研究了一下HTTPS這一塊的內容，算是略有收貨吧，把我學(xué)的一些東西分享給大家，如果有不對的地方還望大家能夠指出來(lái)，好一塊學(xué)習進(jìn)步。在這篇文章中，我會(huì )從以下幾點(diǎn)進(jìn)行介紹：
一、HTTPS的基本工作原理；
二、服務(wù)端證書(shū)的生成；
三、客戶(hù)端證書(shū)的生成；
四、服務(wù)端信任客戶(hù)端證書(shū)；
五、客戶(hù)端信任服務(wù)端證書(shū)；
六、配置Tomcat服務(wù)器使其支持HTTPS。
一、HTTPS的基本工作原理：
HTTPS在傳輸數據之前需要客戶(hù)端（瀏覽器）與服務(wù)端（網(wǎng)站）之間進(jìn)行一次握手，在握手過(guò)程中將確立雙方加密傳輸數據的密碼信息。TLS/SSL協(xié)議不僅僅是一套加密傳輸的協(xié)議，更是一件經(jīng)過(guò)藝術(shù)家精心設計的藝術(shù)品，TLS/SSL中使用了非對稱(chēng)加密，對稱(chēng)加密以及HASH算法。握手過(guò)程的簡(jiǎn)單描述如下：
1.瀏覽器將自己支持的一套加密規則發(fā)送給網(wǎng)站。
2.網(wǎng)站從中選出一組加密算法與HASH算法，并將自己的身份信息以證書(shū)的形式發(fā)回給瀏覽器。證書(shū)里面包含了網(wǎng)站地址，加密公鑰，以及證書(shū)的頒發(fā)機構等信息。
3.獲得網(wǎng)站證書(shū)之后瀏覽器要做以下工作：
a) 驗證證書(shū)的合法性（頒發(fā)證書(shū)的機構是否合法，證書(shū)中包含的網(wǎng)站地址是否與正在訪(fǎng)問(wèn)的地址一致等），如果證書(shū)受信任，則瀏覽器欄里面會(huì )顯示一個(gè)小鎖頭，否則會(huì )給出證書(shū)不受信的提示。
b) 如果證書(shū)受信任，或者是用戶(hù)接受了不受信的證書(shū)，瀏覽器會(huì )生成一串隨機數的密碼，并用證書(shū)中提供的公鑰加密。
c) 使用約定好的HASH計算握手消息，并使用生成的隨機數（密碼）對消息進(jìn)行加密，最后將之前生成的所有信息發(fā)送給網(wǎng)站。
4.網(wǎng)站接收瀏覽器發(fā)來(lái)的數據之后要做以下的操作：
a) 使用自己的私鑰將信息解密取出密碼，使用密碼解密瀏覽器發(fā)來(lái)的握手消息，并驗證HASH是否與瀏覽器發(fā)來(lái)的一致。
b) 使用密碼加密一段握手消息，發(fā)送給瀏覽器。
5.瀏覽器解密并計算握手消息的HASH，如果與服務(wù)端發(fā)來(lái)的HASH一致，此時(shí)握手過(guò)程結束，之后所有的通信數據將由之前瀏覽器生成的隨機密碼并利用對稱(chēng)加密算法進(jìn)行加密。
這里瀏覽器與網(wǎng)站互相發(fā)送加密的握手消息并驗證，目的是為了保證雙方都獲得了一致的密碼，并且可以正常的加密解密數據，為后續真正數據的傳輸做一次測試。另外，HTTPS一般使用的加密與HASH算法如下：
非對稱(chēng)加密算法：RSA，DSA/DSS
對稱(chēng)加密算法：AES，RC4，3DES
HASH算法：MD5，SHA1，SHA256
其中非對稱(chēng)加密算法用于在握手過(guò)程中加密生成的密碼，對稱(chēng)加密算法用于對真正傳輸的數據進(jìn)行加密，而HASH算法用于驗證數據的完整性。由于瀏覽器生成的密碼是整個(gè)數據加密的關(guān)鍵，因此在傳輸的時(shí)候使用了非對稱(chēng)加密算法對其加密。非對稱(chēng)加密算法會(huì )生成公鑰和私鑰，公鑰只能用于加密數據，因此可以隨意傳輸，而網(wǎng)站的私鑰用于對數據進(jìn)行解密，所以網(wǎng)站都會(huì )非常小心的保管自己的私鑰，防止泄漏。
TLS握手過(guò)程中如果有任何錯誤，都會(huì )使加密連接斷開(kāi)，從而阻止了隱私信息的傳輸。
二、服務(wù)端證書(shū)的生成：
打開(kāi)mac上的終端，使用keytool為T(mén)omcat生成證書(shū)，假定目標機器的域名是“localhost”，keystore文件存放在“/Users/用戶(hù)名/工作/CA/”目錄下，名稱(chēng)叫做“tomcat.keystore”，使用“RSA”加密，口令為“password”，過(guò)期時(shí)間為100年，使用如下命令生成：
keytool -genkey -v -alias tomcat -keyalg RSA -keystore /Users/用戶(hù)名/工作/CA/tomcat.keystore -validity 36500(參數簡(jiǎn)要說(shuō)明：“/Users/用戶(hù)名/工作/CA/tomcat.keystore”是證書(shū)文件的保存路徑，證書(shū)文件名稱(chēng)是tomcat.keystore ；“-validity 36500”含義是證書(shū)有效期，36500表示100年，默認值是90天 “tomcat”為自定義證書(shū)名稱(chēng))。
在命令行填寫(xiě)必要參數：
A、 輸入keystore密碼：此處需要輸入大于6個(gè)字符的字符串。
B、 “您的名字與姓氏是什么？”這是必填項，并且必須是tomcat部署主機的域名或者IP[如：gbcom.com 或者 10.1.25.251]（就是你將來(lái)要在瀏覽器中輸入的訪(fǎng)問(wèn)地址），否則瀏覽器會(huì )彈出警告窗口，提示用戶(hù)證書(shū)與所在域不匹配。在本地做開(kāi)發(fā)測試時(shí)，應填入“l(fā)ocalhost”。
C、 你的組織單位名稱(chēng)是什么？”、“您的組織名稱(chēng)是什么？”、“您所在城市或區域名稱(chēng)是什么？”、“您所在的州或者省份名稱(chēng)是什么？”、“該單位的兩字母國家代碼是什么？”可以按照需要填寫(xiě)也可以不填寫(xiě)直接回車(chē)，在系統詢(xún)問(wèn)“正確嗎？”時(shí)，對照輸入信息，如果符合要求則使用鍵盤(pán)輸入字母“y”，否則輸入“n”重新填寫(xiě)上面的信息。
D、 輸入的主密碼，這項較為重要，會(huì )在tomcat配置文件中使用，建議輸入與keystore的密碼一致，設置其它密碼也可以，完成上述輸入后，直接回車(chē)則在你在第二步中定義的位置找到生成的文件。
三、客戶(hù)端證書(shū)的生成：
為瀏覽器生成證書(shū)，以便讓服務(wù)器來(lái)驗證它。為了能將證書(shū)順利導入至IE和Firefox，證書(shū)格式應該是PKCS12，因此，使用如下命令生成：
keytool -genkey -v -alias mykey -keyalg RSA -storetype PKCS12 -keystore /Users/用戶(hù)名/工作/CA/mykey.p12（mykey為自定義）
對應的證書(shū)庫存放在“/Users/用戶(hù)名/工作/CA/mykey.p12”，客戶(hù)端的CN可以是任意值。雙擊mykey.p12文件，即可將證書(shū)導入至瀏覽器（客戶(hù)端）。
四、服務(wù)端信任客戶(hù)端證書(shū)：
由于是雙向SSL認證，服務(wù)器必須要信任客戶(hù)端證書(shū)，因此，必須把客戶(hù)端證書(shū)添加為服務(wù)器的信任認證。由于不能直接將PKCS12格式的證書(shū)庫導入，必須先把客戶(hù)端證書(shū)導出為一個(gè)單獨的CER文件，使用如下命令：
keytool -export -alias mykey -keystore /Users/用戶(hù)名/工作/CA/mykey.p12 -storetype PKCS12 -storepass password -rfc -file /Users/用戶(hù)名/工作/CA/mykey.cer(mykey為自定義與客戶(hù)端定義的mykey要一致，password是你設置的密碼)。通過(guò)以上命令，客戶(hù)端證書(shū)就被我們導出到“/Users/用戶(hù)名/工作/CA/mykey.cer”文件了。
下一步，是將該文件導入到服務(wù)器的證書(shū)庫，添加為一個(gè)信任證書(shū)使用命令如下：
keytool -import -v -file /Users/用戶(hù)名/工作/CA/mykey.cer -keystore /Users/用戶(hù)名/工作/CA/tomcat.keystore通過(guò)list命令查看服務(wù)器的證書(shū)庫，可以看到兩個(gè)證書(shū)，一個(gè)是服務(wù)器證書(shū)，一個(gè)是受信任的客戶(hù)端證書(shū)：
keytool -list -keystore /Users/用戶(hù)名/工作/CA/tomcat.keystore(tomcat為你設置服務(wù)器端的證書(shū)名)。
五、客戶(hù)端信任服務(wù)端證書(shū)：
由于是雙向SSL認證，客戶(hù)端也要驗證服務(wù)器證書(shū)，因此，必須把服務(wù)器證書(shū)添加到瀏覽器的“受信任的根證書(shū)頒發(fā)機構”。由于不能直接將keystore格式的證書(shū)庫導入，必須先把服務(wù)器證書(shū)導出為一個(gè)單獨的CER文件，使用如下命令：
keytool -keystore /Users/用戶(hù)名/工作/CA/tomcat.keystore -export -alias tomcat -file /Users/用戶(hù)名/工作/CA/tomcat.cer(tomcat為你設置服務(wù)器端的證書(shū)名)。
通過(guò)以上命令，服務(wù)器證書(shū)就被我們導出到“/Users/用戶(hù)名/工作/CA/tomcat.cer”文件了。雙擊tomcat.cer文件，按照提示安裝證書(shū)，將證書(shū)填入到“受信任的根證書(shū)頒發(fā)機構”。
六、配置Tomcat服務(wù)器使其支持HTTPS：
1、打開(kāi)Tomcat根目錄下的/conf/server.xml，找到Connector port=”8443”配置段，去掉注釋并修改如下：
<Connector port="8443" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11Protocol" maxThreads="150" SSLEnabled="true" scheme="https" secure="true" clientAuth="true" sslProtocol="TLS" keystoreFile="/Users/用戶(hù)名/工作/CA/tomcat.keystore" keystorePass="password" truststoreFile="/Users/用戶(hù)名/工作/CA/tomcat.keystore" truststorePass="password"/>2、打開(kāi)/conf/web.xml，在最后添加如下內容進(jìn)行HTTPS強制訪(fǎng)問(wèn)：
<login-config> <auth-method>CLIENT-CERT</auth-method> <realm-name>Client Cert Users-only Area</realm-name> </login-config> <security-constraint> <web-resource-collection > <web-resource-name >SSL</web-resource-name> <url-pattern>/*</url-pattern> </web-resource-collection> <user-data-constraint> <transport-guarantee>CONFIDENTIAL</transport-guarantee> </user-data-constraint> </security-constraint>這樣tomcat就能支持SSL雙向認證了。
在這里要注意：
1、tomcat6中protocol=”HTTP/1.1”，
tomcat7中protocol=”org.apache.coyote.http11.Http11Protocol”；
2、如果要用Eclipse進(jìn)行測試，必須修改Eclipse工作目錄（workspace）下Servers文件夾下的tomcat配置文件才能生效，修改tomcat實(shí)際目錄下的配置文件是無(wú)效的，切記！
3、server.xml文件中非SSL的Connector不能刪除，刪除后tomcat啟動(dòng)不了，會(huì )報超時(shí)錯誤，切記！
4、如果只是支持客戶(hù)端認證服務(wù)端把clientAuth改為false就可以了。
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