Tomcat簡(jiǎn)介
Tomcat是 Apache Jakarta的子項(xiàng)目之一，作為一個(gè)優(yōu)秀的開源web應(yīng)用服務(wù)器，全面支持jsp1.2以及servlet2.3規(guī)范。因其技術(shù)先進(jìn)、性能穩(wěn)定，而且免費(fèi)，因而深受Java愛好者的喜愛并得到了部分軟件開發(fā)商的認(rèn)可，成為目前比較流行的web應(yīng)用服務(wù)器。
SSL(Server Socket Layer)簡(jiǎn)介
在網(wǎng)絡(luò)上信息在源-宿的傳遞過程中會(huì)經(jīng)過其它的計(jì)算機(jī)。一般情況下，中間的計(jì)算機(jī)不會(huì)監(jiān)聽路過的信息。但在使用網(wǎng)上銀行或者進(jìn)行信用卡交易的時(shí)候有可能被監(jiān)視，從而導(dǎo)致個(gè)人隱私的泄露。由于Internet和Intranet體系結(jié)構(gòu)的原因，總有某些人能夠讀取并替換用戶發(fā)出的信息。隨著網(wǎng)上支付的不斷發(fā)展，人們對(duì)信息安全的要求越來越高。因此Netscape公司提出了SSL協(xié)議，旨在達(dá)到在開放網(wǎng)絡(luò)(Internet)上安全保密地傳輸信息的目的，這種協(xié)議在WEB上獲得了廣泛的應(yīng)用。之后IETF(www.ietf.org)對(duì)SSL作了標(biāo)準(zhǔn)化，即RFC2246，并將其稱為TLS（Transport Layer Security），從技術(shù)上講，TLS1.0與SSL3.0的差別非常微小。
SSL工作原理
SSL協(xié)議使用不對(duì)稱加密技術(shù)實(shí)現(xiàn)會(huì)話雙方之間信息的安全傳遞。可以實(shí)現(xiàn)信息傳遞的保密性、完整性，并且會(huì)話雙方能鑒別對(duì)方身份。不同于常用的http協(xié)議，我們?cè)谂c網(wǎng)站建立SSL安全連接時(shí)使用https協(xié)議，即采用https://ip:port/的方式來訪問。
當(dāng)我們與一個(gè)網(wǎng)站建立https連接時(shí)，我們的瀏覽器與Web Server之間要經(jīng)過一個(gè)握手的過程來完成身份鑒定與密鑰交換，從而建立安全連接。具體過程如下：
- 用戶瀏覽器將其SSL版本號(hào)、加密設(shè)置參數(shù)、與session有關(guān)的數(shù)據(jù)以及其它一些必要信息發(fā)送到服務(wù)器。
- 服務(wù)器將其SSL版本號(hào)、加密設(shè)置參數(shù)、與session有關(guān)的數(shù)據(jù)以及其它一些必要信息發(fā)送給瀏覽器，同時(shí)發(fā)給瀏覽器的還有服務(wù)器的證書。如果配置服務(wù)器的SSL需要驗(yàn)證用戶身份，還要發(fā)出請(qǐng)求要求瀏覽器提供用戶證書。
- 客戶端檢查服務(wù)器證書，如果檢查失敗，提示不能建立SSL連接。如果成功，那么繼續(xù)。
- 客戶端瀏覽器為本次會(huì)話生成pre-master secret，并將其用服務(wù)器公鑰加密后發(fā)送給服務(wù)器。
- 如果服務(wù)器要求鑒別客戶身份，客戶端還要再對(duì)另外一些數(shù)據(jù)簽名后并將其與客戶端證書一起發(fā)送給服務(wù)器。
- 如果服務(wù)器要求鑒別客戶身份，則檢查簽署客戶證書的CA是否可信。如果不在信任列表中，結(jié)束本次會(huì)話。如果檢查通過，服務(wù)器用自己的私鑰解密收到的pre-master secret，并用它通過某些算法生成本次會(huì)話的master secret。
- 客戶端與服務(wù)器均使用此master secret生成本次會(huì)話的會(huì)話密鑰(對(duì)稱密鑰)。在雙方SSL握手結(jié)束后傳遞任何消息均使用此會(huì)話密鑰。這樣做的主要原因是對(duì)稱加密比非對(duì)稱加密的運(yùn)算量低一個(gè)數(shù)量級(jí)以上，能夠顯著提高雙方會(huì)話時(shí)的運(yùn)算速度。
- 客戶端通知服務(wù)器此后發(fā)送的消息都使用這個(gè)會(huì)話密鑰進(jìn)行加密。并通知服務(wù)器客戶端已經(jīng)完成本次SSL握手。
- 服務(wù)器通知客戶端此后發(fā)送的消息都使用這個(gè)會(huì)話密鑰進(jìn)行加密。并通知客戶端服務(wù)器已經(jīng)完成本次SSL握手。
- 本次握手過程結(jié)束，會(huì)話已經(jīng)建立。雙方使用同一個(gè)會(huì)話密鑰分別對(duì)發(fā)送以及接受的信息進(jìn)行加、解密。
配置Tomcat 4.x 使用SSL
4.1 用到的軟件包
以上工具的安裝過程可以參考自帶的幫助，本文就不再詳細(xì)描述了。
4.2 建立自己的CA
4.2.1 建立工作目錄
mkdir ca
4.2.2 生成CA私鑰以及自簽名根證書
4.2.2.1 生成CA私鑰
openssl genrsa -out ca\ca-key.pem 1024
4.2.2.2 生成待簽名證書
openssl req -new -out ca\ca-req.csr -key ca\ca-key.pem
4.2.2.3 用CA私鑰進(jìn)行自簽名
openssl x509 -req -in ca\ca-req.csr -out ca\ca-cert.pem -signkey ca\ca-key.pem -days 365
4.3 設(shè)置Tomcat 4.x
在本文中用符號(hào)"%JDK_HOME%"來表示JDK的安裝位置，用符號(hào)"%TCAT_HOME%" 表示Tomcat的安裝位置。
4.3.1建立工作目錄
mkdir server
4.3.2 生成server端證書
4.3.2.1 生成KeyPair
%JDK_HOME%\bin\keytool -genkey -alias tomcat_server -validity 365 -keyalg RSA -keysize 1024 -keypass changeit -storepass changeit -dname "cn=localhost, ou=department, o=company, l=Beijing, st=Beijing, c=CN" -keystore server\server_keystore
4.3.2.2 生成待簽名證書
%JDK_HOME%\bin\keytool -certreq -alias tomcat_server -sigalg MD5withRSA -file server\server.csr -keypass changeit -keystore server\server_keystore -storepass changeit
4.3.2.3 用CA私鑰進(jìn)行簽名
openssl x509 -req -in server\server.csr -out server\server-cert.pem -CA ca\ca-cert.pem -CAkey ca\ca-key.pem -days 365
4.3.2.4 導(dǎo)入信任的CA根證書到JSSE的默認(rèn)位置(%JDK_ROOT %/jre/security/cacerts)
%JDK_HOME%\bin\keytool -import -v -trustcacerts -storepass changeit -alias my_ca_root -file ca\ca-cert.pem -keystore %JDK_HOME%\jre\lib\security\cacerts
4.3.2.5 把CA簽名后的server端證書導(dǎo)入keystore
%JDK_HOME%\bin\keytool -import -v -trustcacerts -storepass changeit -alias tomcat_server -file server\server-cert.pem -keystore server\server_keystore
4.3.2.6 查看server端證書
keytool -list -keystore %JDK_HOME%\jre\lib\security\cacerts keytool -list -keystore server\server_keystore
4.3.3 修改server.xml使Tomcat支持SSL
首先找到以下內(nèi)容，去掉對(duì)其的注釋。然后參照紅色部分修改。如果配置Tomcat不驗(yàn)證客戶身份，可以設(shè)置clientAuth="false"。
<Connector className="org.apache.catalina.connector.http.HttpConnector"
port="8443" minProcessors="5" maxProcessors="75"
enableLookups="true"
acceptCount="10" debug="0" scheme="https" secure="true">
<Factory className="org.apache.catalina.net.SSLServerSocketFactory"
clientAuth="true" protocol="TLS"
keystoreFile="%TCAT_HOME%/conf/server_keystore" keystorePass="changeit"
/>
|
然后把文件server\server_keystore復(fù)制到目錄%TCAT_HOME%\conf\下。
4.4 在IE中安裝個(gè)人證書
4.4.1 建立工作目錄
mkdir client
4.4.2 生成client私鑰并用CA私鑰簽名
4.4.2.1 生成client私鑰
openssl genrsa -out client\client-key.pem 1024
4.4.2.2 生成待簽名證書
openssl req -new -out client\client-req.csr -key client\client-key.pem
4.4.2.3 用CA私鑰進(jìn)行簽名
openssl x509 -req -in client\client-req.csr -out client\client.crt -signkey client\client-key.pem -CA ca\ca-cert.pem -CAkey ca\ca-key.pem -CAcreateserial -days 365
4.4.2.4 生成client端的個(gè)人證書
因?yàn)镴SSE1.0.2沒有完全實(shí)現(xiàn)了對(duì)PKCS#12格式文件的操作(只能讀取，不能輸出)，所以在這里需要用openssl制作client端的個(gè)人證書(包含私鑰)。
openssl pkcs12 -export -clcerts -in client\client.crt -inkey client\client-key.pem -out client\client.p12
4.4.2.5 安裝信任的根證書
把ca\ca-key.pem改名為ca\ca-key.cer，在client端的IE中使用"工具 ' Internet選項(xiàng) ' 內(nèi)容 ' 證書 ' 導(dǎo)入"把我們生成的CA根證書導(dǎo)入，使其成為用戶信任的CA。
4.4.3 安裝個(gè)人證書
把client.p12導(dǎo)入到client端的IE中作為個(gè)人證書，導(dǎo)入過程同4.4.2.5。
4.5 用IE瀏覽器使用SSL協(xié)議訪問Tomcat
4.5.1 啟動(dòng)Tomcat 4.x
執(zhí)行%TCAT_HOME%\bin\startup.bat啟動(dòng)Tomcat 4.x
4.5.2 用IE訪問Tomcat 4.x
在IE瀏覽器的地址欄中輸入https://localhost:8443，如果前面的操作都正確的話，應(yīng)該可以看到Tomcat的歡迎頁面。同時(shí)狀態(tài)欄上的小鎖處于閉合狀態(tài)，表示您已經(jīng)成功地與服務(wù)器建立了要求客戶端驗(yàn)證的SSL安全連接。
結(jié)論
以上我們實(shí)現(xiàn)了為Tomcat 4.x配置要求客戶端驗(yàn)證的SSL的全過程。對(duì)于其它類型的服務(wù)器，例如Apache，Netscape Enterprise Server, Websphere，Weblogic等，一般只是在服務(wù)器端保存證書的方式略有不同，但它們的原理都是類似的，配置時(shí)可以在本文中辦法的基礎(chǔ)上做出相應(yīng)的調(diào)整。
參考資料
關(guān)于作者
趙梁，1995年畢業(yè)于北京航空航天大學(xué)。對(duì)J2EE, J2ME以及CORBA, Web Service等技術(shù)比較感興趣。目前的主要工作是采用J2EE技術(shù)開發(fā)供分銷企業(yè)使用的供應(yīng)鏈/銷售鏈ERP。可以通過電子郵件 b-i-d@163.com與作者聯(lián)系。 |