本文是J2EE Web服務(wù)開(kāi)發(fā)系列文章的第十三篇，本文將首先簡(jiǎn)單介紹Web 服務(wù)安全性相關(guān)技術(shù)和開(kāi)發(fā)工具，然后介紹了使用WSSecurity工具SOAP消息進(jìn)行簽名和驗證的方法；接下來(lái)深入討論了使用現成的WS-Security工具，結合Handler模型開(kāi)發(fā)一個(gè)axis下實(shí)現WS-Security的通用應用框架。
閱讀本文前您需要以下的知識和工具：
- Apache axis1.1，并且會(huì )初步使用；
- Tomcat 5.0.16以上, 并且會(huì )初步使用；
- SOAP消息（SOAP Message）編程知識；
- Java安全編程基礎知識；
- JAX-RPC編程基礎知識；
- Servlet的開(kāi)發(fā)經(jīng)驗；
- Sun提供的JAX-RPC參考實(shí)現（jaxrpc-impl.jar，在J2EESDK1.4或者JWSDP1.4中可找到）；
- 一個(gè)JSSE安全提供者（如ISNetworks）；
- Trust Services Integration Kit，可在http://www.xmltrustcenter.org上獲得。
本文的參考資料見(jiàn) 參考資料。
本文的全部代碼在這里 下載。
Web 服務(wù)安全性相關(guān)技術(shù)和開(kāi)發(fā)工具
Web 服務(wù)安全性規范是一套可以幫助 Web 服務(wù)開(kāi)發(fā)者保證 SOAP 消息交換的安全的機制。WS-Security 特別描述了對現有的 SOAP 消息傳遞的增強，從而通過(guò)對 SOAP 消息應用消息完整性、消息機密性和單消息認證提供了保護級別。這些基本機制可以通過(guò)各種方式聯(lián)合，以適應構建使用多種加密技術(shù)的多種安全性模型。
圍繞Web服務(wù)的安全，有很多相關(guān)的技術(shù)，比如WS-Security，WS-Trace等，另外，還有以下相關(guān)技術(shù)：
- XML Digital Signature（XML數字簽名）
- XML Encryption （XML加密）
- XKMS (XML Key Management Specification)
- XACML (eXtensible Access Control Markup Language)
- SAML (Secure Assertion Markup Language)
- ebXML Message Service Security
- Identity Management & Liberty Project
由于本文是一個(gè)實(shí)例性文章，故不對WS-Security做詳細的探討，你可以在develperWorks Web 服務(wù)安全專(zhuān)題找到許多相關(guān)資料（見(jiàn)參考資料）。
Trust Services Integration Kit提供了一個(gè)WS-Security實(shí)現。你可以從http://www.xmltrustcenter.org獲得相關(guān)庫文件，分別是wssecurity.jar和tsik.jar。wssecurity.jar中包含一個(gè)WSSecurity類(lèi)，可以使用它來(lái)對XML進(jìn)行數字簽名和驗證，加密與解密。
下面我們使用WS-Security來(lái)對SOAP消息進(jìn)行數字簽名，然后再進(jìn)行驗證。
SOAP消息的簽名和驗證
使用WSSecurity對SOAP消息數字簽名
在對SOAP消息進(jìn)行簽名前，首先生成一個(gè)keystore。keystore包含了進(jìn)行數字簽名所需要的身份信息。通過(guò)以下批處理腳本來(lái)創(chuàng )建keystore：
例程1 創(chuàng )建keystore（server.keystore）set SERVER_DN="CN=hellking-Server, OU=huayuan, O=huayuan, L=BEIJINGC, S=BEIJING, C=CN"set KS_PASS=-storepass changeitset KS_TYPE=-storetype JKSset KEYINFO=-keyalg RSA#生成服務(wù)器端keystore。keytool -genkey -dname %SERVER_DN% %KS_PASS% %KS_TYPE% -keystore server.keystore %KEYINFO% -keypass changeit
|
SignAndVerifySoap類(lèi)中包含了一個(gè)對XML進(jìn)行簽名的方法，它就是sign（），這個(gè)方法將對SOAP消息進(jìn)行簽名，然后輸出和WS-Security兼容的SOAP消息。下面我們看具體代碼。
例程2 對SOAP消息簽名 package com.hellking.study.webservice;import com.verisign.messaging.WSSecurity;...public class SignAndVerifySoap { final String KEY_STORE = "server.keystore"; final String SOTE_PASS = "changeit"; final String KEY_ALIAS="mykey"; final String TARGET_FILE="signed.xml";//簽名后的SOAP消息 final String SOURE_FILE="source.xml";//簽名前的SOAP消息 final String KEY_TYPE="JKS"; /** *對xml進(jìn)行簽名 */ public void sign() { try { System.out.println("開(kāi)始對SOAP消息進(jìn)行簽名，使用的密匙庫：" + KEY_STORE + "\n"); // 獲得私有key和相關(guān)證書(shū)，請參考JAVA安全編程相關(guān)書(shū)籍 FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(KEY_STORE); System.out.println(java.security.KeyStore.getDefaultType()); java.security.KeyStore store = java.security.KeyStore.getInstance(KEY_TYPE); store.load(fileInputStream, SOTE_PASS.toCharArray()); PrivateKey key = (PrivateKey)store.getKey(KEY_ALIAS, SOTE_PASS.toCharArray()); X509Certificate certification = (X509Certificate)store.getCertificate(KEY_ALIAS); // 讀取XML源文件到文檔中 Document source = readFile(SOURE_FILE); SigningKey signingKey = SigningKeyFactory.makeSigningKey(key); KeyInfo keyInfo = new KeyInfo(); keyInfo.setCertificate(certification); WSSecurity wsSecurity = new WSSecurity(); wsSecurity.setPreferredNamespace("http://schemas.xmlsoap.org/ws/2003/06/secext"); //對SOAP消息進(jìn)行簽名 wsSecurity.sign(source, signingKey, keyInfo); // 保存簽名后的SOAP消息 writeFile(source, new FileOutputStream(TARGET_FILE)); System.out.println("把簽名后的文件寫(xiě)入： " + TARGET_FILE + "，請查看結果！"); } catch(Exception e) { e.printStackTrace(); } }
|
在執行此程序前，請把wssecurity.jar、source.xml和tsik.jar設置到類(lèi)路徑環(huán)境變量中。簽名前的SOAP為：
例程3 簽名前的SOAP消息（source.xml）<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><soapenv:Envelope xmlns:soapenv="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"> <soapenv:Body> <ns1:getTax soapenv:encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/"xmlns:ns1="http://hellking.webservices.com/"> <op1 xsi:type="xsd:double">5000.0</op1> </ns1:getTax> </soapenv:Body></soapenv:Envelope>
|
簽名后的SOAP消息如例程4所示。
例程4 簽名后的SOAP消息（signed.xml）<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?><soapenv:Envelope xmlns:soapenv="http://schemas.xmlsoap.org/soap/envelope/" xmlns:xsd="http://www.w3.org/2001/XMLSchema" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"> <soapenv:Header><wsse:Security xmlns:wsse="http://schemas.xmlsoap.org/ws/2003/06/secext"><wsse:BinarySecurityToken EncodingType="wsse:Base64Binary" ValueType="wsse:X509v3" wsu:Id="wsse-ee805a80-cd95-11d8-9cf9-fd6213c0f8be" xmlns:wsu="http://schemas.xmlsoap.org/ws/2003/06/utility">MIICUjCCAbsCBEDB0GIwDQYJKoZIhvcNAQE…VkTkPw==</wsse:BinarySecurityToken><ds:Signature xmlns:ds="http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#"><ds:SignedInfo><ds:CanonicalizationMethod Algorithm="http://www.w3.org/2001/10/xml-exc-c14n#"/><ds:SignatureMethod Algorithm="http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#rsa-sha1"/><ds:Reference URI="#wsse-ee5308f0-cd95-11d8-9cf9-fd6213c0f8be"><ds:Transforms><ds:Transform Algorithm="http://www.w3.org/2001/10/xml-exc-c14n#"/></ds:Transforms><ds:DigestMethod Algorithm="http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#sha1"/><ds:DigestValue>ZjRVnI2g7kcX0h9r4JtiltpYQPA=</ds:DigestValue></ds:Reference><ds:Reference URI="#wsse-ee4e4e00-cd95-11d8-9cf9-fd6213c0f8be"><ds:Transforms><ds:Transform Algorithm="http://www.w3.org/2001/10/xml-exc-c14n#"/></ds:Transforms><ds:DigestMethod Algorithm="http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#sha1"/><ds:DigestValue>moZ0d+8mH1kfNw0VEK39V0Td9EM=</ds:DigestValue></ds:Reference></ds:SignedInfo><ds:SignatureValue>fPpYrf0uNP8W2XVVIQNc3OQt2Wn90M/0uJ0dDZTNRR0NxBBBX36wSXt7NfI5Fmh4ru44Wk34EGI7mqMAE5O0/wtIlFRJt3zAvA6k3nhgcYj6tn/9kZwwxh1RkFTfTX9xdQ6Xn+P6m+YBm1YEEcTWkJd7XcxdyDEns2kYOhONx1U=</ds:SignatureValue><ds:KeyInfo><wsse:SecurityTokenReference><wsse:Reference URI="#wsse-ee805a80-cd95-11d8-9cf9-fd6213c0f8be"/></wsse:SecurityTokenReference></ds:KeyInfo></ds:Signature></wsse:Security><wsu:Timestamp xmlns:wsu="http://schemas.xmlsoap.org/ws/2003/06/utility"><wsu:Created wsu:Id="wsse-ee4e4e00-cd95-11d8-9cf9-fd6213c0f8be">2004-07-04T08:41:23Z</wsu:Created></wsu:Timestamp></soapenv:Header><soapenv:Body wsu:Id="wsse-ee5308f0-cd95-11d8-9cf9-fd6213c0f8be" xmlns:wsu="http://schemas.xmlsoap.org/ws/2003/06/utility"> <ns1:getTax soapenv:encodingStyle="http://schemas.xmlsoap.org/soap/encoding/" xmlns:ns1="http://hellking.webservices.com/"> <op1 xsi:type="xsd:double">5000.0</op1> </ns1:getTax> </soapenv:Body></soapenv:Envelope>
|
簽名后的SOAP消息中，頭部包含了簽名信息以及驗證SOAP消息所需要的key。<SignedInfo> </SignedInfo> 描述了已簽署的消息內容。<SignatureMethod Algorithm="http://www.w3.org/2000/09/xmldsig#rsa-sha1"/> 指出了簽名算法（Signature Method Algorithm）。這個(gè)算法被用來(lái)將規范算法的輸出轉換成簽名值（Signature Value）。Key Info 元素包含的部分就是數字證書(shū)本身。
對簽名的SOAP消息進(jìn)行驗證
對SOAP消息進(jìn)行驗證就是使用keystore的信息生成TrustVerifier對象，然后調用WSSecurity的verify方法進(jìn)行驗證。
例程5 驗證簽名后的SOAP消息 /** *驗證已經(jīng)簽名的SOAP消息 */ public void verify() { try { System.out.println("開(kāi)始檢驗SOAP消息，使用的密匙庫：" + KEY_STORE + "\n"); // 獲得私有key和相關(guān)證書(shū)，請參考JAVA安全編程相關(guān)書(shū)籍 FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(KEY_STORE); java.security.KeyStore store = java.security.KeyStore.getInstance(KEY_TYPE); store.load(fileInputStream, SOTE_PASS.toCharArray()); // 讀取XML源文件到文檔中 Document source = readFile(TARGET_FILE); org.xmltrustcenter.verifier.TrustVerifier verifier = new org.xmltrustcenter.verifier.X509TrustVerifier(store); WSSecurity wsSecurity = new WSSecurity(); com.verisign.messaging.MessageValidity[] resa = wsSecurity.verify(source,verifier,null,null); System.out.println("檢驗結果："); for (int len = 0; len < resa.length; len++){ System.out.println("result[" + len + "] = " + (resa[len].isValid()?"驗證通過(guò)":"驗證不通過(guò)")); } } catch(Exception e) { e.printStackTrace(); }}
|
執行SignAndVerifySoap的verify方法，可以看到類(lèi)似以下的結果。
圖1 對SOAP消息進(jìn)行驗證 在A(yíng)XIS下實(shí)現WS-Security的應用框架
待開(kāi)發(fā)的應用開(kāi)發(fā)框架基于Handler實(shí)現，將達到以下目標：此框架基于JAX-RPC環(huán)境下實(shí)現WS-Security應用，它可以部署到任何需要實(shí)現WS-Security的axis環(huán)境下的Web服務(wù)應用中，同時(shí)具體的應用程序不做任何編碼修改。
由于此基于Handler實(shí)現，我們有必要回顧一下Handler的一些基礎知識。
SOAP消息Handler能夠訪(fǎng)問(wèn)代表RPC請求或者響應的SOAP消息。在JAX-RPC技術(shù)中，SOAP消息Handler可以部署在服務(wù)端，也可以在客戶(hù)端使用。
SOAP消息Handler非常像Servlet技術(shù)中的Filter，它們共同的特點(diǎn)是請求發(fā)送到目標前，Handler/Filter可以截取這些請求，并對請求做一些處理，從而達到一些輔助的功能。多個(gè)Handler可以組成一個(gè)Handler鏈，鏈上的每個(gè)Handler都完成某個(gè)特定的任務(wù)。比如有的Handler進(jìn)行權限驗證，有的Handler進(jìn)行日志處理等。關(guān)于Handler更詳細的介紹，請參考本系列文章《 J2EE Web服務(wù)開(kāi)發(fā)系列之六: 使用Handler來(lái)增強Web服務(wù)的功能》。
實(shí)現原理
圖2是此例子具體實(shí)現原理圖。
圖2 Handler結合WSSecurity實(shí)現Web服務(wù)安全的工作原理 處理流程如下：
1、 客戶(hù)端（WSSClient）發(fā)出調用Web服務(wù)請求；
2、 客戶(hù)端Handler（WSSecurityClientHandler）截獲請求的SOAP消息；
3、 客戶(hù)端Handler對截獲的SOAP消息進(jìn)行數字簽名（使用client.keystore作為簽名依據）；
4、 客戶(hù)端Handler對簽名后的SOAP消息進(jìn)行加密（使用RSA算法加密）；
5、 被加密的SOAP消息通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳送到目標Web服務(wù)端口；
6、 服務(wù)器端Handler（WSSecurityServerHandler）截獲加密的SOAP消息；
7、 服務(wù)器端Handler對加密的SOAP消息進(jìn)行解密；
8、 服務(wù)器端Handler對SOAP消息進(jìn)行身份驗證（server.truststore包含了所信任的身份信息），如果驗證不通過(guò)，將拋出異常；
9、 服務(wù)器端Handler刪除被解密后的SOAP消息中與WS-Security相關(guān)的元素；
10、 解密后的原始SOAP消息被發(fā)送到目標Web服務(wù)端口（如TaxService）；
11、 目標Web服務(wù)對Web服務(wù)請求進(jìn)行處理，然后返回響應的SOAP消息；
12、 服務(wù)器端Handler截獲響應的SOAP消息；
13、 服務(wù)器端Handler對截獲的SOAP消息進(jìn)行數字簽名（使用server.keystore作為簽名依據）；
14、 服務(wù)器端Handler對簽名后的SOAP消息進(jìn)行加密（使用RSA算法加密）；
15、 被加密的SOAP消息通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳送到目客戶(hù)端；
16、 客戶(hù)端Handler截獲加密的SOAP消息；
17、 客戶(hù)端Handler對加密的SOAP消息進(jìn)行解密；
18、 客戶(hù)端Handler對SOAP消息進(jìn)行身份驗證（client.truststore包含了所信任的身份信息），如果驗證不通過(guò)，將拋出異常；
19、 客戶(hù)端Handler刪除被解密后的SOAP消息中與WS-Security相關(guān)的元素；
20、 被解密后的SOAP消息發(fā)送到目標客戶(hù)端，客戶(hù)端輸出調用結果。
從上面可以看出，在一個(gè)SOAP調用回合中，要對SOAP消息進(jìn)行四次處理?；旧隙际?簽名‘加密‘解密‘驗證"的過(guò)程。
創(chuàng )建相關(guān)密匙庫
客戶(hù)端和服務(wù)端都有相關(guān)的密匙庫，其中：
- client.keystore：客戶(hù)端自身的身份信息；
- client.truststore：客戶(hù)端所信任的身份信息，在此例中也就是包含了服務(wù)器的身份信息；
- server.keystore：服務(wù)器自身的身份信息；
- server.truststore：服務(wù)器所信任的身份信息（即客戶(hù)端身份信息）。
你可以使用以下的批處理腳本創(chuàng )建上面四個(gè)密匙庫。
例程6 創(chuàng )建相關(guān)密匙庫（gen-cer-store.bat）set SERVER_DN="CN=hellking-Server, OU=huayuan, O=huayuan, L=BEIJINGC, S=BEIJING, C=CN"set CLIENT_DN="CN=hellking-Client, OU=tsinghua, O=tsinghua, L=BEIJING, S=BEIJING, C=CN"set KS_PASS=-storepass changeitset KEYINFO=-keyalg RSA#生成server.keystore。keytool -genkey -dname %SERVER_DN% %KS_PASS% -keystore server.keystore %KEYINFO% -keypass changeit#從server.keystore導出數字證書(shū)。keytool -export -file test_axis.cer %KS_PASS% -keystore server.keystore#從服務(wù)器的數字證書(shū)導出到客戶(hù)端信任的truststore中。keytool -import -file test_axis.cer %KS_PASS% -keystore client.truststore -alias serverkey -noprompt#生成client.keystore。keytool -genkey -dname %CLIENT_DN% %KS_PASS% -keystore client.keystore %KEYINFO% -keypass changeit#從client.keystore導出數字證書(shū)。keytool -export -file test_axis.cer %KS_PASS% -keystore client.keystore#從客戶(hù)端的數字證書(shū)導出到服務(wù)器信任的truststore中。keytool -import -file test_axis.cer %KS_PASS% -keystore server.truststore -alias clientkey -noprompt#end
|
簽名、加密、解密、身份驗證的實(shí)現
對SOAP消息的簽名、加密、解密、身份驗證都放在一個(gè)名為WSSHelper的類(lèi)中進(jìn)行。
例程7 簽名、加密、解密、身份驗證功能的實(shí)現――WSSHelper.javapackage com.hellking.study.webservice;import com.verisign.messaging.WSSecurity;...public class WSSHelper { static String PROVIDER="ISNetworks";//JSSE安全提供者。 //添加JSSE安全提供者，你也可以使用其它安全提供者。只要支持DESede算法。 static { java.security.Security.addProvider(new com.isnetworks.provider.jce.ISNetworksProvider()); } /** *對XML文檔進(jìn)行數字簽名。 */ public static void sign(Document doc, String keystore, String storetype, String storepass, String alias, String keypass) throws Exception { FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(keystore); java.security.KeyStore keyStore = java.security.KeyStore.getInstance(storetype); keyStore.load(fileInputStream, storepass.toCharArray()); PrivateKey key = (PrivateKey)keyStore.getKey(alias, keypass.toCharArray()); X509Certificate cert = (X509Certificate)keyStore.getCertificate(alias); SigningKey sk = SigningKeyFactory.makeSigningKey(key); KeyInfo ki = new KeyInfo(); ki.setCertificate(cert); WSSecurity wSSecurity = new WSSecurity(); wSSecurity.sign(doc, sk, ki);//簽名。 } /** *對XML文檔進(jìn)行身份驗證。 */ public static boolean verify(Document doc, String keystore, String storetype, String storepass) throws Exception { FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(keystore); java.security.KeyStore keyStore = java.security.KeyStore.getInstance(storetype); keyStore.load(fileInputStream, storepass.toCharArray()); TrustVerifier verifier = new X509TrustVerifier(keyStore); WSSecurity wSSecurity = new WSSecurity(); MessageValidity[] resa = wSSecurity.verify(doc, verifier, null,null); if (resa.length > 0) return resa[0].isValid(); return false; } /** *對XML文檔進(jìn)行加密。必須有JSSE提供者才能加密。 */ public static void encrypt(Document doc, String keystore, String storetype, String storepass, String alias) throws Exception { try { FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(keystore); java.security.KeyStore keyStore = java.security.KeyStore.getInstance(storetype); keyStore.load(fileInputStream, storepass.toCharArray()); X509Certificate cert = (X509Certificate)keyStore.getCertificate(alias); PublicKey pubk = cert.getPublicKey(); KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("DESede",PROVIDER); keyGenerator.init(168, new SecureRandom()); SecretKey key = keyGenerator.generateKey(); KeyInfo ki = new KeyInfo(); ki.setCertificate(cert); WSSecurity wSSecurity = new WSSecurity(); //加密。 wSSecurity.encrypt(doc, key, AlgorithmType.TRIPLEDES, pubk, AlgorithmType.RSA1_5, ki); } catch(Exception e) { e.printStackTrace(); } } /** *對文檔進(jìn)行解密。 */ public static void decrypt(Document doc, String keystore, String storetype, String storepass, String alias, String keypass) throws Exception { FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(keystore); java.security.KeyStore keyStore = java.security.KeyStore.getInstance(storetype); keyStore.load(fileInputStream, storepass.toCharArray()); PrivateKey prvk2 = (PrivateKey)keyStore.getKey(alias, keypass.toCharArray()); WSSecurity wSSecurity = new WSSecurity(); //解密。 wSSecurity.decrypt(doc, prvk2, null); WsUtils.removeEncryptedKey(doc);//從 WS-Security Header中刪除 EncryptedKey 元素 } public static void removeWSSElements(Document doc) throws Exception { WsUtils.removeWSSElements(doc);// 刪除WSS相關(guān)的元素。 } }
|
WSSHelper類(lèi)中使用了ISNetworks安全提供者，ISNetworks實(shí)現了RSA加密、解密算法。當然，你也可以使用其它的安全提供者，并且可以使用不同的加密算法?？梢詮木W(wǎng)絡(luò )上下載ISNetworks相關(guān)包。
WSSHelper中包含了一個(gè)WsUtils類(lèi)，它的功能就是從加密后的SOAP消息中刪除一些WS-Security元素，刪除這些元素后的SOAP消息才能被最終的客戶(hù)端或者Web服務(wù)端處理。
服務(wù)器端Handler開(kāi)發(fā)
當請求到達后，服務(wù)端Handler調用handleRequest方法，執行如下過(guò)程：對請求SOAP消息解密‘身份驗證‘刪除WSS元素‘把Document轉換成SOAP消息。 Web服務(wù)端點(diǎn)對請求做出響應后，將調用handleResponse方法，執行如下過(guò)程：對響應的SOAP消息進(jìn)行數字簽名‘加密‘把Document轉換成SOAP消息。
例程8 服務(wù)器端Handler（WSSecurityServerHandler.java）package com.hellking.study.webservice;...//服務(wù)器端Handlerpublic class WSSecurityServerHandler implements Handler { //密匙庫相關(guān)信息private String keyStoreFile = null; private String keyStoreType = "JKS"; 。。。 public WSSecurityServerHandler() { System.out.println("服務(wù)端Handler：構造方法"); } /** *處理請求 *流程：解密-->身份驗證-->刪除WSS元素‘把Document轉換成SOAP消息。 */ public boolean handleRequest(MessageContext messageContext) { System.out.println("開(kāi)始處理請求。。。"); if (messageContext instanceof SOAPMessageContext){ try { SOAPMessageContext soapMessageContext = (SOAPMessageContext)messageContext; SOAPMessage soapMessage = soapMessageContext.getMessage(); soapMessage.writeTo(System.out); Document doc = MessageConveter.convertSoapMessageToDocument(soapMessage); //解密 WSSHelper.decrypt(doc, keyStoreFile, keyStoreType, keyStorePassword, keyAlias, keyEntryPassword); //身份驗證 WSSHelper.verify(doc, trustStoreFile, trustStoreType, trustStorePassword); //刪除WSS元素WSSHelper.removeWSSElements(doc); soapMessage = MessageConveter.convertDocumentToSOAPMessage(doc); soapMessageContext.setMessage(soapMessage); } catch (Exception e){ System.err.println("在處理請求時(shí)發(fā)生了異常： " + e); e.printStackTrace(); return false; } } else { System.out.println("MessageContext是以下類(lèi)的實(shí)例： " + messageContext.getClass()); } System.out.println("處理請求完畢！"); return true; } /** *處理響應 *流程：數字簽名-->加密-->把Document轉換成SOAP消息。 */ public boolean handleResponse(MessageContext messageContext) { System.out.println("開(kāi)始處理Web服務(wù)響應。。。"); if (messageContext instanceof SOAPMessageContext){ try { SOAPMessageContext soapMessageContext = (SOAPMessageContext)messageContext; SOAPMessage soapMessage = soapMessageContext.getMessage(); Document doc = MessageConveter.convertSoapMessageToDocument(soapMessage); WSSHelper.sign(doc, keyStoreFile, keyStoreType, keyStorePassword, keyAlias, keyEntryPassword); WSSHelper.encrypt(doc, trustStoreFile, trustStoreType, trustStorePassword, certAlias); soapMessage = MessageConveter.convertDocumentToSOAPMessage(doc); soapMessageContext.setMessage(soapMessage); } catch (Exception e){ System.err.println("在處理響應時(shí)發(fā)生以下錯誤： " + e); e.printStackTrace(); return false; } } System.out.println("處理響應完畢！"); return true; } /** *初始化，主要是初始化一些相關(guān)參數。 */ public void init(HandlerInfo config) { System.out.println("WSSecurityServerHandler初始化"); Object param = ""; Map configs = config.getHandlerConfig(); keyStoreFile = (String)configs.get("keyStoreFile"); trustStoreFile = (String)configs.get("trustStoreFile"); …//其它參數初始化 } …}
|
客戶(hù)端Handler開(kāi)發(fā)
客戶(hù)端Handler可以是任何JAX-RPC兼容的Handler處理器。比如AXIS Handler實(shí)現或者SUN 提供的JAX-RPC Handler參考實(shí)現。這里使用后者來(lái)作為客戶(hù)端Handler處理器。
客戶(hù)端Handler和服務(wù)器端Handler原理一樣，但處理過(guò)程完全相反。
例程9 客戶(hù)端Handler（WSSecurityClientHandler.java）package com.hellking.study.webservice;…//客戶(hù)端Handlerpublic class WSSecurityClientHandler implements Handler { //密匙庫相關(guān)信息 ... /** *處理請求 *流程：數字簽名-->加密-->把Document轉換成SOAP消息。 */ public boolean handleRequest(MessageContext messageContext) { System.out.println("開(kāi)始處理請求。。。"); … WSSHelper.sign(doc, keyStoreFile, keyStoreType, keyStorePassword, keyAlias, keyEntryPassword); WSSHelper.encrypt(doc, trustStoreFile, trustStoreType,trustStorePassword, certAlias); soapMessage = MessageConveter.convertDocumentToSOAPMessage(doc); soapMessageContext.setMessage(soapMessage); … System.out.println("處理請求完畢！"); return true; } /** *處理響應 *流程：解密-->身份驗證-->刪除WSS元素‘把Document轉換成SOAP消息。 */ public boolean handleResponse(MessageContext messageContext) { System.out.println("開(kāi)始處理Web服務(wù)響應。。。"); … WSSHelper.decrypt(doc, keyStoreFile, keyStoreType, keyStorePassword, keyAlias, keyEntryPassword); WSSHelper.verify(doc, trustStoreFile, trustStoreType, trustStorePassword); WSSHelper.removeWSSElements(doc); soapMessage = MessageConveter.convertDocumentToSOAPMessage(doc); System.out.println("the final message is:"); soapMessage.writeTo(System.out); soapMessageContext.setMessage(soapMessage); … System.out.println("處理響應完畢！"); return true; } /** *初始化，主要是初始化一些相關(guān)參數。 */ public void init(HandlerInfo config) { … } …}
|
部署服務(wù)器端Handler
為了使用Handler，需要在Web服務(wù)部署描述符中指定使用此Handler。Handler包含的初始化參數也在此描述，如例程10所示。
例程10 服務(wù)器端Handler部署代碼 <service name="PersonalTaxServicePort" provider="java:RPC"> <parameter name="allowedMethods" value="*"/> <parameter name="className" value="com.hellking.study.webservice.PersonalTaxService"/> <parameter name="wsdlTargetNamespace" value="http://hellking.webservices.com/"/> <parameter name="wsdlServiceElement" value="PersonalTaxService"/> <parameter name="wsdlServicePort" value="PersonalTaxServicePort"/> <parameter name="wsdlPortType" value="PersonalTaxService"/> <requestFlow> <handler type="java:org.apache.axis.handlers.JAXRPCHandler"> <parameter name="scope" value="session"/> <parameter name="className" value="com.hellking.study.webservice.WSSecurityServerHandler"/> <parameter name="keyStoreFile" value="K:\\jakarta-tomcat-5.0.16\\server.keystore"/> <parameter name="trustStoreFile" value="K:\\jakarta-tomcat-5.0.16\\server.truststore"/> <parameter name="certAlias" value="clientkey"/> </handler> </requestFlow> <responseFlow> <handler type="java:org.apache.axis.handlers.JAXRPCHandler"> <parameter name="scope" value="session"/> <parameter name="className" value="com.hellking.study.webservice.WSSecurityServerHandler"/> <parameter name="keyStoreFile" value="K:\\jakarta-tomcat-5.0.16\\server.keystore"/> <parameter name="trustStoreFile" value="K:\\jakarta-tomcat-5.0.16\\server.truststore"/> <parameter name="certAlias" value="clientkey"/> </handler> </responseFlow> </service>
|
requestFlow表示W(wǎng)eb服務(wù)PersonalTaxServicePort的請求處理Handler鏈。這里只有一個(gè)Handler，就是WSSecurityServerHandler。當Web服務(wù)請求到達PersonalTaxServicePort時(shí)，WSSecurityServerHandler的handleRequest方法將被自動(dòng)調用。
注意：部署時(shí)，請改變Handler相關(guān)參數以和目標的Web服務(wù)一致，比如trustStoreFile的路徑等。
調用測試
這里采用代理的方式來(lái)調用Web服務(wù)，先編寫(xiě)一個(gè)Web服務(wù)接口。
例程11 TaxServiceInterfacepackage com.hellking.study.webservice;…/** *個(gè)人所得稅Web服務(wù)。 */public interface TaxServiceInterface extends Remote{ public double getTax(double salary)throws java.rmi.RemoteException;}
|
WSSClient客戶(hù)端程序是通過(guò)代理的方式來(lái)訪(fǎng)問(wèn)Web服務(wù)的。由于要使用Handler，所以在訪(fǎng)問(wèn)前通過(guò)registerHandlers（）方法注冊了WSSecurityClientHandler，并且初始化了WSSecurityClientHandler的相關(guān)參數。當然，JAX-RPC"參考實(shí)現"還支持在Web服務(wù)客戶(hù)端配置文件中描述Handler信息，這樣就不需要在客戶(hù)端代碼中對Handler進(jìn)行注冊了，你可以參考相關(guān)文檔。
例程12 測試客戶(hù)端程序（WSSClient）package com.hellking.study.webservice;.../** *調用需要驗證的Web服務(wù) */public class WSSClient{ static final double salary=5000; public static void main(String [] args) { try { //服務(wù)端的url，需要根據情況更改。 String endpointURL = "http://localhost:8080/axis/services/PersonalTaxServicePort"; String wsdlURL=endpointURL+"?wsdl"; java.net.URL targetURL= new java.net.URL(wsdlURL); String nameSpaceUri = "http://hellking.webservices.com/"; String svcName = "PersonalTaxService"; String portName = "PersonalTaxServicePort"; ServiceFactory svcFactory = ServiceFactory.newInstance(); Service svc = svcFactory.createService(targetURL, new QName(nameSpaceUri, svcName)); //cfg表示客戶(hù)端的配置信息。 java.util.HashMap cfg = new java.util.HashMap(); cfg.put("keyStoreFile", "client.keystore"); cfg.put("trustStoreFile", "client.truststore"); cfg.put("certAlias", "changeit"); Class hdlrClass = com.hellking.study.webservice.WSSecurityClientHandler.class; java.util.List list = svc.getHandlerRegistry(). getHandlerChain(new QName(nameSpaceUri, portName)); list.add(new javax.xml.rpc.handler.HandlerInfo(hdlrClass, cfg, null)); registerHandlers (svc); TaxServiceInterface myProxy = ( TaxServiceInterface) svc.getPort(new QName(nameSpaceUri, portName), TaxServiceInterface.class); double ret=myProxy.getTax(5000); System.out.println("使用HTTP協(xié)議來(lái)作為Web服務(wù)的傳輸協(xié)議！"); System.out.println("已經(jīng)成功調用。請參看服務(wù)端的輸出!"); System.out.println("輸入工資"+salary+"元，應交個(gè)人所得稅："+ret); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } //注冊Handler private static void registerHandlers ( Service service ) throws javax.xml.rpc.ServiceException { java.util.HashMap cfg = new java.util.HashMap(); cfg.put("keyStoreFile", "client.keystore"); cfg.put("trustStoreFile", "client.truststore"); cfg.put("certAlias", "changeit"); /* * 封裝客戶(hù)端Handler到HandlerInfo 中，然后添加到Handler鏈中。 */ javax.xml.rpc.handler.HandlerInfo info = new javax.xml.rpc.handler.HandlerInfo (com.hellking.study.webservice.WSSecurityClientHandler.class, cfg, null ); java.util.ArrayList handlerList = new java.util.ArrayList(); handlerList.add(info); /* * 獲得Handler注冊 */ javax.xml.rpc.handler.HandlerRegistry handlerRegistry = service.getHandlerRegistry(); /* * 把Handler添加到所有的port中。 */ java.util.Iterator portIterator = service.getPorts(); while ( portIterator.hasNext()) { Object obj=portIterator.next(); QName portName = (QName) obj; handlerRegistry.setHandlerChain(portName, handlerList); } } }
|
注意：由于客戶(hù)端使用了SUN公司提供的"JAX-RPC參考實(shí)現"，所以必須把jaxrpc-impl.jar包設置在CLASSPATH環(huán)境變量中，并且不要把axis.jar設置在客戶(hù)端CLASSPATH環(huán)境變量，否則會(huì )出現ClassCastException異常。這是因為axis也是JAX-RPC的實(shí)現，如果它在CLASSPATH環(huán)境變量中，當調用：
ServiceFactory svcFactory = ServiceFactory.newInstance()方法時(shí)，就可能初始化一個(gè)axis的ServiceFactory 實(shí)現。
本文源代碼中client目錄下wss-client.bat文件包含了執行WSSClient腳本，修改了部分環(huán)境變量參數后，才能執行。
總結
本文和上一篇文章介紹了幾種不同實(shí)現Web服務(wù)安全的方法，你可以根據具體應用對安全的要求級別采用不同的方式。對于安全級別要求不高的應用，可以采用在Web服務(wù)器上使用基本認證、使用Axis的Handler或者使用Servlet過(guò)濾器來(lái)實(shí)現訪(fǎng)問(wèn)控制；對于安全要求高的應用，可以采用本篇介紹開(kāi)發(fā)的"axis下實(shí)現WS-Security的通用應用框架"來(lái)實(shí)現安全性。
參考資料
