在使用Socket编写通讯程序时，通过添加对SSL的支持可以保障数据的安全和完整。Java提供了Java 安全套接字扩展——JSSE，JSSE是一个纯Java实现的SSL和TLS协议框架，抽象了SSL和TLS复杂的算法，使安全问题变得简单。使用JSSE来开发安全的Socket通讯程序需要一个证书来进行安全认证，认证支持单向认证和双向认证两种方式。
在编写通讯程序之前，需要先生成证书。这里使用java自带的keytool工具生成证书。
服务端证书：
创建服务端keystore
keytool -genkey -keystore server.jks -storepass 123456 -keyalg RSA -validity 365 -keypass 123456
导出服务端证书
keytool -export -keystore server.jks -storepass 123456 -file server.cer
将服务端证书导入到客户端trustkeystroe
keytool -import -keystore server_clientTrust.jks -storepass 123456 -file server.cer
客户端证书：
创建客户端keystore
keytool -genkey -keystore client.jks -storepass 123456 -keyalg RSA -validity 365 -keypass 123456
导出客户端证书
keytool -export -keystore client.jks -storepass 123456 -file client.cer
将客户端证书导入到服务端trustkeystroe
keytool -import -keystore client_serverTrust.jks -storepass 123456 -file client.cer
-keystore：指定密钥库的名称
-storepass：指定密钥库的密码
-keyalg：指定密钥的算法，默认值为DSA
-validity：指定创建的证书有效期多少天(默认 90)
-keypass：指定私钥的密码
以下是范例源码：
SSLBese源码：
public class SSLBese {
protected static final int SERVER_PORT = 5900;
protected static final String SERVER_JKS_FILE = "certificate/server.jks";
protected static final String SERVER_TRUST_JKS_FILE = "certificate/serverTrust.jks";
protected static final String CLIENT_JKS_FILE = "certificate/client.jks";
protected static final String CLIENT_TRUST_JKS_FILE = "certificate/clientTrust.jks";
protected static final String STOREPASS = "123456"; //密钥库的密码
protected static final String KEYPASS = "123456"; //私钥的密码
protected static int AUTH_MODULE = 2; //认证模式：0-非SSL认证，1-单向SSL认证，2-双向SSL认证
protected String read(InputStream is) throws Exception {
BufferedInputStream in = new BufferedInputStream(is);
byte[] buffer = new byte[1024];
in.read(buffer);
return new String(buffer, "UTF-8");
}
protected void write(OutputStream os, String msg) throws Exception {
BufferedOutputStream out = new BufferedOutputStream(os);
out.write(msg.getBytes("UTF-8"));
out.flush();
}
}
SSLServer源码：
public class SSLServer extends SSLBese{
private ServerSocket serverSocket;
public void start(){
try {
init();
Socket socket = serverSocket.accept();
String remoteAddress = socket.getRemoteSocketAddress().toString();
System.out.println("客户端连接：" + remoteAddress);
while (true) {
//read
String recMsg = read(socket.getInputStream());
System.out.println(recMsg);
//write
String msg = "Server received!";
write(socket.getOutputStream(), msg);
}
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
}
}
private void init() throws Exception {
if(serverSocket != null){
serverSocket.close();
serverSocket = null;
}
if(AUTH_MODULE == 0){
createServerSocket();
}else{
createSSLServerSocket();
}
System.out.println("启动监听服务[" + SERVER_PORT + "] ...");
}
private void createServerSocket() throws Exception {
serverSocket = new ServerSocket();
serverSocket.setReuseAddress(true);
serverSocket.bind(new InetSocketAddress(SERVER_PORT));
}
private void createSSLServerSocket() throws Exception {
//服务端私钥
KeyManagerFactory keyManagerFactory = KeyManagerFactory.getInstance("SunX509"); //创建密钥管理器
KeyStore ks = KeyStore.getInstance("JKS"); //创建密钥库
ks.load(new FileInputStream(SERVER_JKS_FILE), STOREPASS.toCharArray()); //加载私钥
keyManagerFactory.init(ks, STOREPASS.toCharArray());
KeyManager[] kms = keyManagerFactory.getKeyManagers();
//客户端的授权证书（客户端公钥）
TrustManager[] tms = null;
if(AUTH_MODULE == 2){
TrustManagerFactory trustManagerFactory = TrustManagerFactory.getInstance("SunX509"); //信任管理器
KeyStore tks = KeyStore.getInstance("JKS");
tks.load(new FileInputStream(CLIENT_TRUST_JKS_FILE), STOREPASS.toCharArray());
trustManagerFactory.init(tks);
tms = trustManagerFactory.getTrustManagers();
}
SSLContext ctx = SSLContext.getInstance("TLSV1");
ctx.init(kms, tms, null);
serverSocket = (SSLServerSocket) ctx.getServerSocketFactory().createServerSocket();
((SSLServerSocket)serverSocket).setEnabledCipherSuites(((SSLServerSocket)serverSocket).getSupportedCipherSuites());
((SSLServerSocket)serverSocket).setUseClientMode(false);
if(AUTH_MODULE == 2){
((SSLServerSocket)serverSocket).setNeedClientAuth(true); //验证客户端证书
}else{
((SSLServerSocket)serverSocket).setNeedClientAuth(false);
}
serverSocket.setReuseAddress(true); //是否允许重用绑定端口
serverSocket.bind(new InetSocketAddress(SERVER_PORT));
System.out.println("启用SSL安全认证");
}
public static void main(String[] args) {
SSLServer server = new SSLServer();
server.start();
}
}
SSLClient源码：
public class SSLClient extends SSLBese{
private String serverIp;
private int serverPort;
private Socket socket;
public SSLClient(String serverIp, int serverPort){
this.serverIp = serverIp;
this.serverPort = serverPort;
}
public void execute(){
try {
init();
SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
while(true){
//write
String msg = "now time is " + sdf.format(new Date());
write(socket.getOutputStream(), msg);
//read
String recMsg = read(socket.getInputStream());
System.out.println(recMsg);
TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(1000);
}
} catch (Exception ex) {
ex.printStackTrace();
} finally {
if(socket != null){
try {
socket.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
private void init() throws Exception {
if(AUTH_MODULE == 0){
createSocket();
}else{
createSSLSocket();
}
}
private void createSocket() throws Exception {
socket = new Socket();
socket.setKeepAlive(true);
socket.setTcpNoDelay(true); //TCP不延迟发送
socket.setSoLinger(true, 0); //延迟n秒关闭Socket底层连接
socket.setSoTimeout(10000);
socket.connect(new InetSocketAddress(this.serverIp, this.serverPort), 6000);
}
private void createSSLSocket() throws Exception {
//客户端私钥
KeyManager[] kms = null;
if(AUTH_MODULE == 2){
KeyManagerFactory keyManagerFactory = KeyManagerFactory.getInstance("SunX509");
KeyStore ks = KeyStore.getInstance("JKS");
ks.load(new FileInputStream(CLIENT_JKS_FILE), STOREPASS.toCharArray());
keyManagerFactory.init(ks, STOREPASS.toCharArray());
kms = keyManagerFactory.getKeyManagers();
}
//服务端的授权证书（服务端公钥）
TrustManagerFactory trustManagerFactory = TrustManagerFactory.getInstance("SunX509");
KeyStore tks = KeyStore.getInstance("JKS");
tks.load(new FileInputStream(SERVER_TRUST_JKS_FILE), STOREPASS.toCharArray());
trustManagerFactory.init(tks);
TrustManager[] tms = trustManagerFactory.getTrustManagers();
SSLContext ctx = SSLContext.getInstance("TLSV1");
ctx.init(kms, tms, null);
socket = (SSLSocket)ctx.getSocketFactory().createSocket();
((SSLSocket)socket).setEnabledCipherSuites(((SSLSocket)socket).getSupportedCipherSuites()); //可以使用所有支持的加密套件
((SSLSocket)socket).setUseClientMode(true);
socket.setKeepAlive(true);
socket.setTcpNoDelay(true);
socket.setSoLinger(true, 0);
socket.setSoTimeout(10000);
socket.connect(new InetSocketAddress(this.serverIp, this.serverPort), 6000);
}
public static void main(String[] args) {
SSLClient client = new SSLClient("127.0.0.1", SERVER_PORT);
client.execute();
}
}
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