11.3.3　代码验证

如果我们需要通过一个自己实现的客户端访问上述服务，该如何去做呢？我们是否需要了解SSL/TLS协议？我们是否需要完成相应的加密/解密操作，并对数据做验证/签名呢？

对于上述问题，Java语言的开发者已经将其封装。我们只需要获得数字证书，并将其导入密钥库应用相应的Java API，即可进行加密交互。

读者朋友需要先阅读第3章相关内容，了解SSL/TLS协议相关Java API。

这里我们直接使用本文中的密钥库文件zlex.keystore，对于加载密钥库密文件实现已在第10章中有详细描述，这里不再复述。

相信读者朋友对于HttpURLConnection这个类并不陌生，该类用于HTTP协议的访问。我们现在需要访问HTTPS协议，则需要HttpsURLConnection类。

HttpsURLConnection类与HttpURLConnection类差别不大，通过HttpsURLConnection类的setSSLSocketFactory（）方法配置SSLSocektFactory实例就可将其作为一般HttpURLConnection类来操作。

SSLSocektFactory类用于管理SSL套接字，需要通过SSLContext类的getSocketFactory（）方法获得。而SSLContext类初始化时则需要配置相应的密钥库与信任库。

在这里密钥库与信任库可以指向同一个文件，即zlex.keystore文件。我们可以将其加载配置SSLContext类的实例化对象。

获得密钥库管理工厂（KeyManagerFactory）如代码清单11-5所示。

代码清单11-5　获得密钥库管理工厂

//实例化密钥库管理工厂

KeyManagerFactory keyManagerFactory=KeyManagerFactory.getInstance（KeyManagerFactory.getDefaultAlgorithm（））；

//获得密钥库

KeyStore keyStore=getKeyStore（keyStorePath, password）；

//初始化密钥库管理工厂

keyManagerFactory.init（keyStore, password.toCharArray（））；

上述getKeyStore（）方法即加载密钥库方法，获得密钥库后就可初始化密钥库管理工厂。接下来，我们需要获得信任库管理工厂（TrustManagerFactory），如代码清单11-6所示。

代码清单11-6　获得信任库管理工厂

//实例化信任库管理工厂

TrustManagerFactory trustManagerFactory=TrustManagerFactory.getInstance（TrustManagerFactory.getDefaultAlgorithm（））；

//获得信任库

KeyStore trustStore=getKeyStore（trustStorePath, password）；

//初始化信任库管理工厂

trustManagerFactory.init（trustStore）；

获得信任库实现与获得密钥库实现同出一辙，都是通过加载密钥库进行初始化操作。

完成上述操作后，我们就可以获得SSL上下文（SSLContext类），并获得SSL套接字工厂（SSLSocektFactory），如代码清单11-7所示。

代码清单11-7　获得SSL套接字工厂

//实例化SSL上下文

SSLContext ctx=SSLContext.getInstance（"TLS"）；

//初始化SSL上下文

ctx.init（keyManagerFactory.getKeyManagers（），trustManagerFactory.getTrustManagers（），

new SecureRandom（））；

//获得SSLSocketFactory

SSLSocketFactory socketFactory=ctx.getSocketFactory（）；

这里，我们实例化SSL上下文时使用的是TLS协议，也可使用SSL协议。

获得SSLSocketFactory实例化对象后，我们只需要通过HttpsURLConnection类的setSSLSocketFactory（）方法进行配置即可。完整代码如代码清单11-8所示。

代码清单11-8　HttpsURLConnection配置

import java.io.FileInputStream；

import java.security.KeyStore；

import java.security.SecureRandom；

import javax.net.ssl.HttpsURLConnection；

import javax.net.ssl.KeyManagerFactory；

import javax.net.ssl.SSLContext；

import javax.net.ssl.SSLSocketFactory；

import javax.net.ssl.TrustManagerFactory；

/**

*HTTPS组件

*@author梁栋

*@version 1.0

*/

public abstract class HTTPSCoder{

/**

*协议

*支持TLS和SSL协议

*/

public static final String PROTOCOL="TLS"；

/**

*获得KeyStore

*@param keyStorePath密钥库路径

*@param password密码

*@return KeyStore密钥库

*@throws Exception

*/

private static KeyStore getKeyStore（String keyStorePath, String password）

throws Exception{

//实例化密钥库

KeyStore ks=KeyStore.getInstance（KeyStore.getDefaultType（））；

//获得密钥库文件流

FileInputStream is=new FileInputStream（keyStorePath）；

//加载密钥库

ks.load（is, password.toCharArray（））；

//关闭密钥库文件流

is.close（）；

return ks；

}

/**

*获得SSLSocektFactory

*@param password密码

*@param keyStorePath密钥库路径

*@param trustStorePath信任库路径

*@return SSLSocketFactory

*@throws Exception

*/

private static SSLSocketFactory getSSLSocketFactory（String password, String

keyStorePath, String trustStorePath）throws Exception{

//实例化密钥库

KeyManagerFactory keyManagerFactory=KeyManagerFactory.getInstance

（KeyManagerFactory.getDefaultAlgorithm（））；

//获得密钥库

KeyStore keyStore=getKeyStore（keyStorePath, password）；

//初始化密钥工厂

keyManagerFactory.init（keyStore, password.toCharArray（））；

//实例化信任库

TrustManagerFactory trustManagerFactory=

TrustManagerFactory.getInstance（TrustManagerFactory.

getDefaultAlgorithm（））；

//获得信任库

KeyStore trustStore=getKeyStore（trustStorePath, password）；

//初始化信任库

trustManagerFactory.init（trustStore）；

//实例化SSL上下文

SSLContext ctx=SSLContext.getInstance（PROTOCOL）；

//初始化SSL上下文

ctx.init（keyManagerFactory.getKeyManagers（），trustManagerFactory.

getTrustManagers（），new SecureRandom（））；

//获得SSLSocketFactory

return ctx.getSocketFactory（）；

}

/**

*为HttpsURLConnection配置SSLSocketFactory

*@param conn HttpsURLConnection

*@param password密码

*@param keyStorePath密钥库路径

*@param trustStorePath信任库路径

*@throws Exception

*/

public static void configSSLSocketFactory（HttpsURLConnection conn, String

password, String keyStorePath, String trustStorePath）throws Exception{

//获得SSLSocketFactory

SSLSocketFactory sslSocketFactory=getSSLSocketFactory（password，

keyStorePath, trustStorePath）；

//设置SSLSocketFactory

conn.setSSLSocketFactory（sslSocketFactory）；

}

}

如果HTTPS连接建立失败会怎样？我们将不能从连接中获得有效的ContentLength，即ContentLength值为-1。根据这一特性，我们可以鉴别HTTPS连接是否成功，并验证是否可以获得内容，相关实现如代码清单11-9所示。

代码清单11-9　获取HTTPS连接内容

//鉴别内容长度

int length=conn.getContentLength（）；

byte[]data=null；

//如果内容长度为-1，则放弃解析

if（length！=-1）{

DataInputStream dis=new DataInputStream（conn.getInputStream（））；

data=new byte[length]；

dis.readFully（data）；

dis.close（）；

System.err.println（new String（data））；

}

//关闭连接

conn.disconnect（）；

如果HTTPS连接成功，我们可以供输入流中获得相应的信息，并且该信息已经过解密，我们可以在控制台的到相应的内容。

完整的测试用例如代码清单11-10所示。

代码清单11-10　HTTPS连接测试

import static org.junit.Assert.*；

import java.io.DataInputStream；

import java.net.URL；

import javax.net.ssl.HttpsURLConnection；

import org.junit.Test；

/**

*HTTPS测试

*@author梁栋

*@version 1.0

*/

public class HTTPSCoderTest{

//密钥库/信任库密码

private String password="123456"；

//密钥库文件路径

private String keyStorePath="d：/zlex.keystore"；

//信任库文件路径

private String trustStorePath="d：/zlex.keystore"；

//访问地址

private String httpsUrl="https：//www.zlex.org/ssl/"；

/**

*HTTPS验证

*@throws Exception

*/

@Test

public void test（）throws Exception{

//建立HTTPS链接

URL url=new URL（httpsUrl）；

HttpsURLConnection conn=（HttpsURLConnection）url.openConnection（）；

//打开输入输出流

conn.setDoInput（true）；

//为HttpsURLConnection配置SSLSocketFactory

HTTPSCoder.configSSLSocketFactory（conn, password, keyStorePath, trustStorePath）；

//鉴别内容长度

int length=conn.getContentLength（）；

byte[]data=null；

//如果内容长度为-1，则放弃解析

if（length！=-1）{

DataInputStream dis=new DataInputStream（conn.getInputStream（））；

data=new byte[length]；

dis.readFully（data）；

dis.close（）；

System.err.println（new String（data））；

}

//关闭连接

conn.disconnect（）；

//验证

assertNotNull（data）；

}

}

通过代码访问https：//www.zlex.org/ssl/页面，我们在控制台得到request相关属性与通过浏览器访问获得的内容有所不同。除了javax.servlet.request.ssl_session属性必然发生变化外，javax.servlet.request.cipher_suite属性也发生了变化。这里javax.servlet.request.cipher_suite属性值为“SSL_RSA_WITH_RC4_128_MD5”，而非“TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA”。这说明不同的客户端在同一时间访问同一服务时，将有可能使用不同的协议或算法。

在上述代码中，我们并没有做过任何加密/解密操作。我们像使用HttpURLConnection类一样使用HttpsURLConnection类构建连接，我们无需关心加密/解密的具体实现。这些加密/解密的实现层位于传输层，对于应用层完全透明，这极大地方便了我们的使用。