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: