密码学研究-证书

简介:

引入:

在密码学中,证书是一个非常重要的概念,我这里不想展开了, 通常的证书都是基于X.509规范的,有兴趣的同学可以去看对应介绍:http://en.wikipedia.org/wiki/X509


实践:

其实证书无处不在,我们的浏览器里面一般都会可以看到一些证书,有些是自动添加进去的,有些可以手动添加进去,比如我自己机器上用Chrome:在chrome://settings/advanced里面

你往下看到HTTPS/SSL ,点击Manage Certificates...按钮: 就会看出被管理的证书列表:

161615114.png

161705736.png


我们选出其中某个证书,比如Alibaba.com,然后导出到本地,然后用java提供的Certificate类来分析这个证书。


为了分析证书,我们写了一个工具类:

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package  com.charles.certificatestudy;
import  java.io.FileInputStream;
import  java.math.BigInteger;
import  java.security.PublicKey;
import  java.security.cert.CRL;
import  java.security.cert.Certificate;
import  java.security.cert.CertificateFactory;
import  java.security.cert.X509Certificate;
import  java.util.Date;
import  javax.security.auth.x500.X500Principal;
import  sun.misc.BASE64Encoder;
/**
  *
  * Description: 这个工具类提供了证书的一般操作
  *
  * @author charles.wang
  * @created Oct 29, 2013 2:57:58 PM
  *
  */
public  class  CertificateUtil {
                                                 
     public  static  X509Certificate getX509certFromCertificatePath(String certificateName)  throws  Exception{
         CertificateFactory certificateFactory = CertificateFactory.getInstance( "X.509" );
         // 获得证书文件的输入流
         FileInputStream in =  new  FileInputStream(certificateName);
         // 获得证书
         Certificate certificate = certificateFactory.generateCertificate(in);
         // 获取证书的类型
         String certType = certificate.getType();
         System.out.println( "证书类型:"  + certType);
         X509Certificate x509cert = (X509Certificate) certificate;
                                                     
         // 关闭流
         in.close();
                                                     
         return  x509cert;
     }
                                                 
     /**
      * 分析证书文件
      * @param certficateName  被分析的证书路径名
      * @throws Exception
      */
     public  static  void  parseX509Certificate(X509Certificate x509cert)  throws  Exception {
                                                     
         // 开始用证书的API提取相关信息:
         // 读取证书版本号,这个证书的版本号识别用于该证书的X.509标准的版本,它可以用来影响证书所能指定的信息
         // 迄今为止,已经定义了3个版本
         int  version = x509cert.getVersion();
         System.out.println( "\n证书版本号为:"  + version);
         // 读取证书序列号
         BigInteger serialNumber = x509cert.getSerialNumber();
         System.out.println( "\n证书序列号为:"  + ( new  BASE64Encoder()).encode(serialNumber.toByteArray()));
         // 读取证书的签名算法名,CA用此算法来签名证书
         String algName = x509cert.getSigAlgName();
         System.out.println( "\n证书的签名算法名为:"  + algName);
         // 获得证书的签发者,其名字采用X.500标准,并且给出信息
         // 这个证书的签发者通常是一个CA,使用该证书意味着信任签写该证书的实体
         X500Principal issuerPrincipal = x509cert.getIssuerX500Principal();
         System.out.println( "\n证书的发布者为:"  + issuerPrincipal.getName());
         // 读取出证书的有效期
         Date notAfter = x509cert.getNotAfter();
         Date notBefore = x509cert.getNotBefore();
         System.out.println( "\n证书的有效期为:"  + notBefore.toLocaleString() +  " 之后,"  + notAfter.toLocaleString() +  " 之前" );
         // 读取证书的主体,它代表的是公钥的实体,其名字仍然使用X.500标准
         X500Principal subjectPrincipal = x509cert.getSubjectX500Principal();
         System.out.println( "证书主题为:"  + subjectPrincipal.getName());
         // 读取证书的公钥
         PublicKey publicKey = x509cert.getPublicKey();
         System.out.println( "\n获取证书的公钥信息" );
         System.out.println( "证书的公钥的算法为:"  + publicKey.getAlgorithm());
         System.out.println( "证书公钥的格式为:"  + publicKey.getFormat());
         // 获得公钥的字节数组
         byte [] publicKeyBytes = publicKey.getEncoded();
         System.out.println( "证书公钥为:"  + ( new  BASE64Encoder()).encode(publicKeyBytes));
         // 读取证书的基本约束
         System.out.println( "\n证书路径的长度为:"  + x509cert.getBasicConstraints());
         // 证书所含公钥所能完成的功能或者服务
         boolean [] keyUsages = x509cert.getKeyUsage();
         // KeyUsage ::= BIT STRING {
         // digitalSignature (0),
         // nonRepudiation (1),
         // keyEncipherment (2),
         // dataEncipherment (3),
         // keyAgreement (4),
         // keyCertSign (5),
         // cRLSign (6),
         // encipherOnly (7),
         // decipherOnly (8) }
         if  (keyUsages[ 0 ])
             System.out.println( "此证书的公钥可以用来数字签名" );
         if  (keyUsages[ 1 ])
             System.out.println( "此证书的公钥具有不可否认性" );
         if  (keyUsages[ 2 ])
             System.out.println( "此证书的公钥可以用于加密" );
         if  (keyUsages[ 3 ])
             System.out.println( "此证书的公钥用于将用户数据加密" );
         if  (keyUsages[ 4 ])
             System.out.println( "此证书的公钥用于密钥协议" );
         if  (keyUsages[ 5 ])
             System.out.println( "此证书的公钥用于验证在证书上的签名" );
         if  (keyUsages[ 6 ])
             System.out.println( "此证书的公钥用于验证有关撤销消息" );
         if  (keyUsages[ 7 ])
             System.out.println( "此证书的公钥只可以用于加密,并且履行密钥协议" );
         if  (keyUsages[ 8 ])
             System.out.println( "此证书的公钥只可以用于解密,并且履行密钥协议" );
         // 读取证书的签名算法的OID字符串
         String algOIDString = x509cert.getSigAlgOID();
         System.out.println( "\n证书的签名算法OID字符串为:"  + algOIDString);
         x509cert.getSigAlgParams();
         // 读取证书的签名值
         byte [] certSignature = x509cert.getSignature();
         System.out.println( "\n证书的签名值为:"  + ( new  BASE64Encoder()).encode(certSignature));
         x509cert.getSubjectAlternativeNames();
         // 读取证书的DER编码的二进制证书信息
         byte [] tbsCertificate = x509cert.getTBSCertificate();
         System.out.println( "\n证书的DER编码的二进制证书信息为:"  + ( new  BASE64Encoder()).encode(tbsCertificate));
                                                    
     }
                                                 
     /**
      * 获取证书的撤销列表
      * @param certificateName
      * @return
      * @throws Exception
      */
     public  static  CRL getCRLForCertifate(String certificateName)  throws  Exception {
                                                     
                                                  
         //实例化证书,并且指定证书的类型是X.509
         CertificateFactory certifateFactory = CertificateFactory.getInstance( "X.509" );
         //获取证书的输入流
         FileInputStream in =  new  FileInputStream(certificateName);
                                                     
         //获取证书的撤销列表
         CRL crl = certifateFactory.generateCRL(in);
                                                     
         in.close();
                                                     
         return  crl;
                                                
     }
                                                 
                                                
}



然后我们写一个测试类来测试这些方法,它会先读取证书文件,然后把其中的信息分离出来:

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package  com.charles.certificatestudy;
import  java.security.cert.X509Certificate;
import  sun.misc.BASE64Encoder;
/**
  *
  * Description: 这个类用于演示Certificate的一般使用
  *
  * @author charles.wang
  * @created Oct 29, 2013 12:03:51 PM
  *
  */
public  class  CertificateDemo {
     /**
      * @param args
      */
     public  static  void  main(String[] args)  throws  Exception {
                                         
         String certificateFilePath= "alibaba.cer" ;
         //获取证书对象
         X509Certificate x509cert=CertificateUtil.getX509certFromCertificatePath(certificateFilePath);
                                            
         //分析证书
         CertificateUtil.parseX509Certificate(x509cert);
                                            
     }
}



我们运行例子,测试,会打印出指定的证书信息:

162044199.png


我们比较选择的证书文件:

162108330.png


可以看到,这信息和我们用API读取出来的信息是完全一致的。





本文转自 charles_wang888 51CTO博客,原文链接:http://blog.51cto.com/supercharles888/1316841,如需转载请自行联系原作者
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