關於Keytool配置 Tomcat的HTTPS雙向認證的問題
證書生成
keytool 簡介
Keytool是一個Java數據證書的管理工具, Keytool將密鑰(key)和證書(certificates)存在一個稱為keystore的文件中。
在keystore裡,包含兩種數據:
- 密鑰實體(Key entity)——密鑰(secret key)又或者是私鑰和配對公鑰(采用非對稱加密)
- 可信任的證書實體(trusted certificate entries)——隻包含公鑰
我們常說的證書就是就是上面的公鑰,公鑰是公開給其它人使用的
- 證書後綴解釋
jks
是Java的keytool證書工具支持的證書私鑰格式;pfx
是微軟支持的私鑰格式(p12是pfx的新格式);cer
/crt
是證書的公鑰格式(cer是crt證書的微軟形式)csr
數字證書簽名請求文件(Cerificate Signing Request)
Tips:
.der
.cer
: 此證書文件是二進制格式,隻含有證書信息,不包含私鑰。.crt
: 此證書文件是二進制格式或文本格式,一般為文本格式,功能與.der
及.cer
證書文件相同。.pem
: 此證書文件一般是文本格式,可以存放證書或私鑰,或者兩者都包含。.pem
文件如果隻包含私鑰,一般用.key
文件代替。.pfx
.p12
: 此證書文件是二進制格式,同時包含證書和私鑰,且一般有密碼保護。.keystore
.truststore
: 兩者本質都是keystore,都是儲存密鑰的容器:- 不過兩者存放的密鑰所有者不同,keystore是存儲自己的公鑰和私鑰而,truststore是存儲自己信任對象的公鑰。約定通過文件名稱區分類型以及用途
truststore
是必須的,如果我們沒有顯式的指定,那麼java會默認指定為$JAVA_HOME/lib/security/cacerts
這個文件- java 在jdk 中已經默認在 $JAVA_HOME/lib/security/cacerts 這個文件中預置瞭常用的證書
- 不同語言需要的證書格式並不一致,比如說Java采用jks,.Net采用pfx和cer,Php則采用pem和cer;
- 區別證書的不是後綴名,而是文件的格式和內容。
keytool 命令詳解
- 密鑰和證書管理工具
-certreq 生成證書請求 -changealias 更改條目的別名 -delete 刪除條目 -exportcert 導出證書(簡寫 export) -genkeypair 生成密鑰對(簡寫 genkey) -genseckey 生成密鑰 -gencert 根據證書請求生成證書 -importcert 導入證書或證書鏈(簡寫 import) -importpass 導入口令 -importkeystore 從其他密鑰庫導入一個或所有條目 -keypasswd 更改條目的密鑰口令 -list 列出密鑰庫中的條目 -printcert 打印證書內容 -printcertreq 打印證書請求的內容 -printcrl 打印 CRL 文件的內容 -storepasswd 更改密鑰庫的存儲口令
Tips:
- 使用
ketytool --help
獲取所有可用命令 - 使用
keytool -command_name -help
來獲取 command_name 的用法 - 常用參數
-genkey 產生密鑰對(genkeypair 簡寫);表示要創建一個新的密鑰;alias和keystore缺省時,在用戶主目錄中創建一個”.keystore”文件,且別名為mykey,包含用戶的公鑰、私鑰證書 -alias 產生證書別名,和keystore關聯的唯一別名,不區分大小寫(默認 `mykey`) -keystore 指定密鑰庫文件的名稱(默認在用戶主目錄創建證書庫) -keyalg 指定密鑰的算法(可選擇密鑰算法:`RSA`、`DSA`、`EC`,默認`DSA`) -keysize 指定密鑰長度(與keyalg默認對應關系:`RSA=2048`、`DSA=2048`、`EC=256`) -sigalg 指定簽名算法(MD5和 SHA1的簽名算法已經不安全) -validity 指定證書有效期天數(默認 `90`天) -storepass 指定密鑰庫口令,推薦與keypass一致(獲取keystore信息所需的密碼) -storetype 指定密鑰庫的類型,可用類型為:JKS、PKCS12等。(jdk9以前,默認為JKS。自jdk9開始,默認為PKCS12) -keypass 指定別名條目口令(私鑰的密碼) -dname 指定證書發行者信息(其中 CN 要和服務器的域名相同,本地測試則使用localhost,其他的可以不填) -list 顯示密鑰庫中的證書信息 -v 詳細輸出,顯示密鑰庫中的證書詳細信息 -file 指定導出或導出的文件名 -export 將別名指定的證書導出到文件(exportcert 簡寫) -import 將已簽名數字證書導入密鑰庫(importcert 簡寫) -printcert 查看導出的證書信息 -delete 刪除密鑰庫中某條目 -keypasswd 修改密鑰庫中指定條目口令 -storepasswd 修改keystore口令 -ext X.509 擴展
- 所有密碼長度必須大於或等於 6 位
- keyalg 指定加密算法;可以選擇的密鑰算法有:RSA、DSA(默認)、EC。
- sigalg 指定簽名算法(MD5和 SHA1的簽名算法已經不安全):
- keyalg = RSA 時,簽名算法有:MD5withRSA、SHA1withRSA、SHA256withRSA(默認)、SHA384withRSA、SHA512withRSA
- keyalg = DSA 時,簽名算法有:SHA1withDSA、SHA256withDSA(默認)
- dname 表明瞭密鑰的發行者身份(Distinguished Names)
- CN = 域名或IP(Common Name) 註:生成服務器證書時,CN要和服務器的域名相同,本地測試則使用localhost,其他的可以不填(客戶端證書無要求)
- OU = 組織單位名稱(Organization Unit)
- O = 組織名稱(Organization Name)
- L = 城市或區域名稱(Locality Name)
- ST = 州或省份名稱(State Name)
- C = 國傢的簡寫(Country,CN 代表中國)
創建證書
創建秘鑰庫(keystore),秘鑰庫是存儲一個或多個密鑰條目的文件,每個密鑰條目應該以一個別名標識,它包含密鑰和證書相關信息。
Usage:
keytool -genkey -alias <alias> -keyalg RSA [-sigalg SHA256withRSA] [-keysize 2048] -keypass <keypasswd> -keystore <keystore_file> -storetype JKS|PKCS12 -storepass <keystore_passwd> -validity 3650 -dname "CN=github.com,OU=github.com,Inc.,O=Github, Inc.,L=San Francisco,ST=California,C=US" -ext SAN=dns:github.com,dns:www.github.com,ip:127.0.0.1
Options:
-genkey 產生密鑰對(genkeypair 簡寫) -alias 證書別名;和keystore關聯的唯一別名,這個alias通常不區分大小寫(默認`mykey`) -keyalg 指定加密算法,RSA:非對稱加密(默認`DSA`) -sigalg 指定簽名算法,可選; -keysize 指定密鑰長度,可選; -keypass 指定別名條目口令(私鑰的密碼) -storetype 生成證書類型,可用的證書庫類型為:JKS、PKCS12等。 -keystore 指定產生的密鑰庫的位置; -storepass 指定密鑰庫的存取口令,推薦與keypass一致 -validity 證書有效期天數;(默認為 90天) -dname 表明瞭密鑰的發行者身份(Distinguished Names)生成證書時,其中 CN 要和服務器的域名相同,本地測試則使用localhost,其他的可以不填 -ext X.509 擴展
Tips:
- 此處需要註意:MD5和SHA1的簽名算法已經不安全;
- 如果Tomcat所在服務器的域名不是“localhost”時,瀏覽器會彈出警告窗口,提示用戶證書與所在域不匹配。
- 服務器證書 dname的 CN應改為對應的域名,如“www.github.com”;在本地做開發測試時,CN應填入“localhost”;
- 客戶端證書 dname的 CN可以是任意值,且不用使用 -ext擴展。
創建證書栗子
生成服務器證書
keytool -genkey -alias server -keyalg RSA -keypass 123456 -keystore ~/ssl/tomcat.jks [-storetype JKS] -storepass 123456 -validity 3650 -dname "CN=localhost" -ext SAN=ip:127.0.0.1
生成客戶端證書,以便讓服務器來驗證它。為瞭能將證書順利導入至IE和Firefox,證書格式應該是PKCS12(客戶端的CN可以是任意值)
keytool -genkey -alias client -keyalg RSA -keypass 123456 -keystore ~/ssl/client.p12 -storetype PKCS12 -storepass 123456 -validity 3650 -dname "CN=client"
導出證書信息
此證書文件不包含私鑰;分為自簽名證書和認證證書,下面分別介紹瞭兩中證書的生成方式
- 認證證書與導出的服務器自簽名證書作用一致,使用時取其中一種證書即可。兩者主要區別為是否經證書機構認證;
- 使用自簽名證書則無需生成證書簽名請求(CSR),使用認證證書則無需導出服務器自簽名證書;
- 大部分認證證書都是收費的;
導出自簽名證書
自簽名證書沒有經過證書認證機構進行認證,但並不影響使用,我們可以使用相應的命令對證書進行導出;
Usage:
keytool -export -alias <alias> -keystore <keystore_file> -storepass <keystore_passwd> -file <file_cer> [-rfc]
Options:
-export 執行證書導出操作(exportcert 簡寫) -alias 密鑰庫中的證書條目別名(jks裡可以存儲多對公私鑰文件,通過別名指定導出的公鑰證書) -keystore 指定密鑰庫文件 -storepass 密鑰庫口令 -file 導出文件的輸出路徑 -rfc 使用Base64格式輸出(輸出pem編碼格式的證書,文本格式),不適用則導出的證書為DER編碼格式
導出證書栗子
導出服務器證書
此處為服務器的自簽名證書導出, 如果需要使用認證證書,則生成證書簽名請求
keytool -export -alias server -keystore ~/ssl/tomcat.jks -storepass 123456 -file ~/ssl/server.cer
導出客戶端證書
雙向認證: 服務端信任客戶端,由於不能直接將PKCS12格式的證書庫導入,所以必須先把客戶端證書導出為一個單獨的CER文件
keytool -export -alias client -keystore ~/ssl/client.p12 -storepass 123456 -file ~/ssl/client.cer -rfc
獲取認證證書(生成證書簽名請求)
如果想得到證書認證機構的認證,則不使用上述的自簽名證書,需要使用步驟導出數字證書並簽發申請(Cerificate Signing Request),經證書認證機構認證並頒發後,再將認證後的證書導入本地密鑰庫與信任庫。
Usage:
keytool -certreq -alias <alias> -keystore <keystore_file> -storepass <keystore_passwd> -file <file_csr>
Options:
-certreq 執行證書簽發申請導出操作 -alias 密鑰庫中的證書條目別名 -keystore 密鑰庫文件名稱 -storepass 密鑰庫口令 -file 輸出的csr文件路徑
生成證書簽名請求栗子
生成證書簽名請求(CSR)
keytool -certreq -alias server -keystore ~/ssl/tomcat.jks -storepass 123456 -file ~/ssl/certreq.csr
查看生成的CSR證書請求
keytool -printcertreq -file certreq.csr
導入證書庫
雙向認證: 將各自的公鑰證書分別導入對方的信任庫,使客戶端和服務端相互信任。
Usage:
keytool -import [-trustcacerts] -alias <alias_cer> -keystore <keystore_file> -storepass <keystore_passwd> -file <file_cer>
Options:
-import 執行證書導入操作(importcert 簡寫) -alias 指定導入密鑰庫中的證書別名(指定的條目別名不能與密鑰庫中已存在的條目別名重復(導入簽發證書除外)) -trustcacerts 將證書導入信任庫(信任來自 cacerts 的證書) -keystore 密鑰庫名稱 -storepass 密鑰庫口令 -file 輸入文件名
導入證書栗子
1.安裝服務器證書(將服務器公鑰證書導入客戶端)
雙向認證: 客戶端信任服務端: 在客戶機器上雙擊證書文件完成導入操作(window中導入)
- 將服務器公鑰證書 server.cer 發往客戶端機器 >> 雙擊該證書進入“證書信息”頁 >> 點擊【安裝證書】進入“證書導入向導”首頁 >> 點擊【下一步】>> 選中【將所有的證書都放入下列存儲】,然後單擊【瀏覽】 >> 選擇【受信任的根證書頒發機構】b並點擊【確定】 >> 點擊【下一步】 >> 點擊【完成】。然後彈出提示【導入完成】。
- 將客戶端證書 client.p12 發往客戶端機器 >> 雙擊該證書進入“證書導入向導”首頁 >> 點擊【下一步】>> 點擊【下一步】>> 輸入證書密碼(keystore密碼)並點擊【下一步】 >> 點擊【下一步】 >> 點擊【完成】。然後彈出提示【導入完成】。
2.證書導入信任庫(將客戶端公鑰證書導入信任庫)
雙向認證: 服務端信任客戶端:
keytool -import -alias clientCert -keystore ~/ssl/truststore.jks -storepass 123456 -file ~/ssl/client.cer
此步驟會生成信任證書 truststore.jks文件, 文件存放需要信任的公鑰證書,如客戶端證書(也可以將 keystore值改為服務器密鑰庫,即tomcat.jks。此時的tomcat.jks 就同時是服務的密鑰庫和信任庫)
查看證書
Usage:
# 查看單個證書(cer | crt) keytool -printcert -file <cert_file> [-v|-rfc] # 查看密鑰庫中的證書條目 keytool -list [-alias <alias_name>] -keystore <keystore_file> -storepass <keystore_passwd> [-v|-rfc] # 查看生成的CSR證書請求 keytool -printcertreq -file <certreq_file>
Options:
-alias 密鑰庫中的證書條目別名; -keystore 指定密鑰庫文件; -storepass 密鑰庫口令; -printcert 執行證書打印命令; -list 缺省情況下,命令打印證書的 MD5 指紋。 而如果指定瞭 -v 選項,將以可讀格式打印證書, 如果指定瞭 -rfc 選項,將以可打印的編碼格式輸出證書。
查看栗子證書
查看證書信息
keytool -printcert -file ~/ssl/client.cer [-v|-rfc]
查看密鑰庫
keytool -list -keystore ~/ssl/tomcat.jks -storepass 123456 -v
查看base64的內容(即PEM編碼)
keytool -list -keystore ~/ssl/tomcat.jks -storepass 123456 -rfc
其他keytool命令
# 刪除keystore裡面指定證書條目 keytool -delete -alias <alias> -keystore <keystore_file> -storepass <keystore_passwd> # 修改條目別名 keytool -changealias -keystore <keystore_file> -alias <old_alias> -destalias <new_alias> # 修改條目密碼 keytool -keypasswd -alias <alias> -keypass <old_keypasswd> -new <new_keypasswd> -keystore <keystore_file> -storepass <keystore_passwd> # 修改keysore密碼 keytool -storepasswd -new <new_storepasswd> -keystore <keystore_file> -storepass <old_storepasswd> # 列出信任的CA證書(查看 JVM的信任庫中的證書,storepass 默認為changeit) ## 該證書文件存在於JAVA_HOME\jre\lib\security目錄下,是Java系統的CA證書倉庫,可以用 'alias' 來查看證書是否真的導入到JVM中 keytool -list -v [-alias clientCer] -keystore $JAVA_HOME/jre/lib/security/cacerts -storepass changeit # 導入新的CA到信任證書,導入到 JRE的信任證書庫 ## 常出現的異常:“未找到可信任的證書” -- 主要原因為在客戶端未將服務器下發的證書導入到JVM中。 keytool -import -trustcacerts -alias clientCer -keystore $JAVA_HOME/jre/lib/security/cacerts -storepass changeit -file ~/ssl/client.cer
Tomcat服務認證配置
打開Tomcat_HOME/conf/server.xml,找到如下原註釋內容,並修改如下:
<Connector port="8443" protocol="HTTP/1.1" SSLEnabled="true" maxThreads="150" scheme="https" secure="true" clientAuth="true" sslProtocol="TLS" keystoreFile="~/ssl/tomcat.jks" keystorePass="123456" truststoreFile="~/ssl/truststore.jks" truststorePass="123456" />
Tips:
- 其中
clientAuth
指定是否需要驗證客戶端證書 false
: 表示單向SSL驗證,即服務端認證;true
: 表示強制雙向SSL驗證,必須驗證客戶端證書;want
: 表示可以驗證客戶端證書,但如果客戶端沒有有效證書,也不強制驗證。- 如果設置瞭clientAuth="true",則需要強制驗證客戶端證書。可通過雙擊
p12
文件將證書導入至瀏覽器; - 瀏覽器的HTTP缺省端口為
80
, HTTPS缺省端口為443
; keystoreFile
/keystorePass
: 服務器證書文件和密碼;truststoreFile
/truststorePass
: 信任證書文件和密碼;用來驗證客戶端的。
SSL單向證書認證配置
創建服務器證書導出服務器公鑰證書將服務器公鑰證書導入客戶端(客戶端信任服務器)配置 Tomcat
打開Tomcat_HOME/conf/server.xml,找到如下原註釋內容,並修改如下:
<Connector port="8443" protocol="HTTP/1.1" SSLEnabled="true" maxThreads="150" scheme="https" secure="true" clientAuth="false" sslProtocol="TLS" keystoreFile="~/ssl/tomcat.jks" keystorePass="123456"() />
SSL雙向證書認證配置
- 創建服務器證書,創建客戶端證書
- 導出服務器公鑰證書,導出客戶端公鑰證書
- 將服務器公鑰證書導入客戶端(客戶端信任服務器)
- 將客戶端公鑰證書導入信任庫(服務器信任客戶端)
- 配置 Tomcat,並開啟雙向認證():
打開Tomcat_HOME/conf/server.xml,找到如下原註釋內容,並修改如下:
<Connector port="8443" protocol="HTTP/1.1" SSLEnabled="true" maxThreads="150" scheme="https" secure="true" clientAuth="true" sslProtocol="TLS" keystoreFile="~/ssl/tomcat.jks" keystorePass="123456" truststoreFile="~/ssl/truststore.jks" truststorePass="123456" />
配置Tomcat服務 HTTP自動跳轉到 HTTPS(按需選配)
打開Tomcat_HOME/conf/web.xml,在 與 加入如下代碼:
<login-config> <!-- Authorization setting for SSL --> <auth-method>CLIENT-CERT</auth-method> <realm-name>Client Cert Users-only Area</realm-name> </login-config> <security-constraint> <!-- Authorization setting for SSL --> <web-resource-collection > <web-resource-name >SSL</web-resource-name> <url-pattern>/*</url-pattern> </web-resource-collection> <user-data-constraint> <transport-guarantee>CONFIDENTIAL</transport-guarantee> </user-data-constraint> </security-constraint>
測試
- 啟動 Tomcat項目
- 訪問 項目地址,本地配置如: https://localhost:8443/
- 如果遇到“不安全”的提示,可能是客戶端未安裝服務器證書
常見問題
瀏覽器訪問時提示:
- 此服務器無法證實它是“192.168..” – 您計算機的操作系統不信任其安全證書 。。。
- –客戶端未導入服務器證書
- 此服務器無法證實它就是“192.168..” – 它的安全證書沒有指定主題備用名稱 。。。
- –生成服務器證書庫未使用 -ext參數
- “192.168..”不接受您的登錄證書,或者您可能沒有提供登錄證書。。。
- –Tomcat配置未指定信任證書庫(truststore)
Reference
https://www.cnblogs.com/molao-doing/articles/9687445.html
https://yoloz.github.io/2020/04/17/security/keytool命令詳解/
https://blog.csdn.net/qq_26708427/article/details/68491201
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