我是如何解决java.security.cert.CertPathValidatorException异常的

目录

• 问题来了
• 问题分析
• 解决问题
  • 重新安装服务器端证书
  • 日志带来曙光
  • 刨根到底
• 总结
• 附录
  • tomcat的SSL配置
  • 服务器端证书配置
  • Keytool命令常用参数

问题来了

昨天，我还在我的工位上愉快的敲的代码，有位开发组的同事Z给我发消息。

开发组同事Z：大哥，这个PKI的登录功能是你做的吗？

我：是呀！N年前的事了。。。

开发组同事Z：PKI登录功能出问题了！有位客户使用他的PKI登录我们做的系统，登录时报错，换了几台电脑也不行。但是他使用他的PKI能登录其他的系统。能帮忙看一下吗，我找过好多同事看过了，他们看了下，都不知道如何入手

我：报错是报什么错？能具体的描述下吗？

开发组同事Z：访问系统时，能弹出证书的选择框，选择完证书后，Chrome浏览器的报错信息是：ERR_SSL_PROTOCOL_ERROR

我：行吧，我待会过去瞧瞧

问题分析

之前在配置tomcat的SSL时，我已经把客户证书的根证书已经导入到服务器信任证书列表内（配置见附录），“能弹出证书的选择框”说明服务器端是能识别出客户证书，但是为什么在登录的过程中，就报错了，可能有如下的几种原因：

1. 服务器端的证书和服务器端的信任证书配置有误；（我一直以为是服务器端证书中的IP地址和服务器的IP不一致，后来才发现这个是不可能的）
2. 登录过程中，tomcat能读取到客户端的证书，在程序处理的过程中，拒绝该证书；（客户端的证书的格式不被服务器端接受）
3. 客户端证书过期了？（通过上面的描述好像不是这个错误）
4. tomcat或者JDK有问题？（这个不太可能，其他用户使用PKI能登录呀）

解决问题

博主当时也是有点懵逼，不知道该怎么解决这个问题。好在博主有敢于尝试的精神，决定一个一个试一下。

重新安装服务器端证书

首先使用keytool工具生成服务器端证书，再使用keytool导入客户的根证书到服务器端的信任证书库中。然后把服务器端证书和服务器端的信任证书库放入tomcat，配置、重启tomcat（这里省略了具体的配置过程，具体的配置步骤见附录）。经过一番尝试，发现选择完证书还是报错。又经过一番折腾，还是没有找过是啥原因，正在灰心丧气的时候，灵机一动，程序员不是应该从日志中找错误吗？于是从网上找了一下java中如何开启SSL的日志信息。

日志带来曙光

在tomcat中加入JVM参数： -Djavax.net.debug=SSL,handshake,data,trustmanager，重启tomcat。使用客户的证书重新登录，看到后台打印出了很多的日志信息，浏览了一遍后，发现了如下的异常：

http-nio-8443-exec-4, fatal error: 46: General SSLEngine problem
sun.security.validator.ValidatorException: PKIX path validation failed: java.security.cert.CertPathValidatorException: algorithm constraints check failed
%% Invalidated:  [Session-7, TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_128_GCM_SHA256]
http-nio-8443-exec-4, SEND TLSv1.2 ALERT:  fatal, description = certificate_unknown
http-nio-8443-exec-4, WRITE: TLSv1.2 Alert, length = 2
http-nio-8443-exec-4, fatal: engine already closed.  Rethrowing javax.net.ssl.SSLHandshakeException: General SSLEngine problem
http-nio-8443-exec-4, called closeOutbound()
http-nio-8443-exec-4, closeOutboundInternal()

拿着这个异常信息java.security.cert.CertPathValidatorException: algorithm constraints check failed去google上搜索了一下，找到了如下的这两个网站上的解决方法：

• https://stackoverflow.com/questions/21218217/ssl-handshake-exception-algorithm-constraints-check-failed-md5withrsa
• https://developer.ibm.com/answers/questions/366684/why-am-i-getting-algorithm-constraints-check-faile/

于是乎，按照上面的描述修改了JDK的配置信息，重启tomcat，使用证书登录，居然能正常登录了。心中暗自高兴了好一会儿，满满的成就感，想不到居然修改了一点配置就解决了......在高兴之余，想着搞清楚这到底是怎么一回事！接下来，容我慢慢道来。

刨根到底

到底是做了什么神奇的操作，就解决这问题了呢！首先找到JDK安装目录下的这个文件：

$JAVA_HOME/jre/lib/security/java.security

然后修改其中的两项配置（为了确保不出报错，把这两项禁用的算法全置为空）：

# 处理证书路径时禁用的算法
jdk.certpath.disabledAlgorithms=
# 处理SSL/TLS时禁用的算法
jdk.tls.disabledAlgorithms=

然后重启tomcat就行了。

先看一下禁用的算法的语法，如下：

# 总体的语法
禁用的算法1, 禁用的算法2， 禁用的算法3...
# 禁用的每一项算法语法
算法名称 keySize 操作符 数值值

例如：DSA表示禁用DSA算法，RSA keySize < 2048表示禁用密钥长度小于2048的RSA算法，RSA keySize > 1024, RSA keySize < 2048表示禁用密钥长度大于1024小于2048的RSA算法。

后来，仔细看了一下日志，发现在客户证书的信息有这么一行：

Signature Algorithm: SHA1withRSA, OID = 1.2.***.11***9.1.1.*

Key:  Sun RSA public key, 1023 bits

客户证书的密钥长度居然是1023，而JDK8中为了安全性默认禁用了密钥长度小于2048的算法。最终修改的配置如下：

jdk.certpath.disabledAlgorithms=MD2, RSA keySize < 512

问题就这样解决了，哈哈！！！

总结

有时遇到问题，真的是让人摸不到头脑，这时别着急，把自己能想到的方法先尝试一遍，说不定就能行了呢。遇到问题首先可以借助日志来分析问题（就像上面那样打开JDK的SSL的调试日志的开关），通过日志大概就能定位到时哪里出问题了。在实际的开发中，很多程序猿基本上不会记录日志，稍微好一点的可能会在控制台使用System.out.println(xxxx)输出日志，不习惯使用像log4j这样的日志框架来记录日志。有人会说，出了问题，我可以直接debug呀！你有没想过在生产环境中，你还能用IDE来进行调试吗？

附录

tomcat的SSL配置

编辑conf/server.xml文件加入如下的配置：

<Connector port="8443" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol" SSLEnabled="true"
               maxThreads="150" scheme="https" secure="true"
               clientAuth="true" sslProtocol="TLS"
               keystoreFile="${catalina.base}/server.ks" keystorePass="123456"
               truststoreFile ="${catalina.base}/server_trust.ks" 
           	   truststorePass="123456"/>

说明：

• clientAuth为true表示开启SSL双向认证
• keystoreFile指定服务器端的证书位置
• truststoreFile指定服务器端信任证书库

服务器端证书配置

1. 生成服务器端证书

   keytool -genkeypair -v -alias server -keyalg RSA -validity 3650 -keystore ./server.ks  -storepass 123456 -keypass 123456 -dname "CN=192.168.2.89,OU=zfx,O=zfx,L=gz,ST=gd,C=cn"
   

2. 导出服务器端证书

   keytool -exportcert -alias server  -keystore ./server.ks  -file ./server.cer  -storepass 123456
   

3. 导入服务器端证书到服务器信任证书列表

   keytool -importcert -alias serverca  -keystore ./server_trust.ks  -file ./server.cer  -storepass 123456
   

4. 导入客户根证书到服务器信任证书列表

   keytool -importcert -alias urootca -keystore ./server_trust.ks  -file ./uroot.cer  -storepass 123456
   

使用如下的命令查看信任的证书信息：

keytool -list -keystore ./server_trust.ks -storepass 123456

Keytool命令常用参数

• -genkeypair在用户主目录中创建一个默认文件”.keystore”,还会产生一个mykey的别名，mykey中包含用户的公钥、私钥和证书(在没有指定生成位置的情况下,keystore会存在用户系统默认目录)
• -alias 产生别名 每个keystore都关联这一个独一无二的alias，这个alias通常不区分大小写
• -keystore 指定密钥库的路径(产生的各类信息将不在.keystore文件中)
• -keyalg 指定密钥的算法 (如 RSA，DSA，默认值为：DSA)
• -validity 指定创建的证书有效期多少天(默认 90)
• -keysize 指定密钥长度 （默认 1024
• -storepass 指定密钥库的密码(获取keystore信息所需的密码)
• -keypass 指定别名条目的密码(私钥的密码)
• -dname 指定证书发行者信息 其中： “CN=名字与姓氏,OU=组织单位名称,O=组织名称,L=城市或区域名 称,ST=州或省份名称,C=单位的两字母国家代码”
• -list 显示密钥库中的证书信息如：keytool -list -v –keystore path/to/keystore -storepass password
• -v 显示密钥库中的证书详细信息
• -exportcert 导出指定别名的证书，如：keytool - exportcert -alias theAlias -keystore path/to/keystore -file path/to/keystore/cert -storepass pass
• -file 参数指定导出到文件的文件名
• -delete 删除密钥库中某条目 keytool -delete -alias theAlias -keystore path/to/keystore –storepass pass
• -printcert 控制台打印证书的详细信息，如：keytool -printcert -file path/to/keystore/cert -v
• -keypasswd 修改密钥库中指定条目口令 keytool -keypasswd -alias theAlias -keypass oldPass -new newPass -storepass keystorePass -keystore path/to/keystore
• -storepasswd 修改keystore口令 keytool -storepasswd -keystore path/to/keystore -storepass oldPass -new newPass
• -importcert 将已签名数字证书导入密钥库 keytool -importcert -alias certAlias -keystore path/to/keystore -file path/to/keystore/cert