前言介绍
SSL(Secure Sockets Layer 安全套接层),及其继任者传输层安全(Transport Layer Security,TLS)是为网络通信提供安全及数据完整性的一种安全协议。TLS与SSL在传输层对网络连接进行加密。
在实际通信过程中,如果不使用SSL那么信息就是明文传输,从而给非法分子一些可乘之机;
- 窃听风险[eavesdropping]:第三方可以获知通信内容。
- 篡改风险[tampering]:第三方可以修改通信内容。
- 冒充风险[pretending]:第三方可以冒充他人身份参与通信。
SSL/TLS协议就是为了解决这三大风险而设计的;
- 保密:在握手协议中定义了会话密钥后,所有的消息都被加密。
- 鉴别:可选的客户端认证,和强制的服务器端认证。
- 完整性:传送的消息包括消息完整性检查(使用MAC)。
那么本章节我们通过在netty的channHandler中添加SSL安全模块{sslContext.newHandler(channel.alloc())},来实现加密传输的效果。
测试注释掉客户端SSL安全模块:
1io.netty.handler.ssl.NotSslRecordException: not an SSL/TLS record: cea2d0c5b9abd6dabac5a3ba627567737461636bb3e6b6b4d5bb207c20cda8d6aab7fecef1b6cbc1b4bdd3bda8c1a2b3c9b9a6204d6f6e205365702032332031333a35303a3535204353542032303139203132372e302e302e310d0a
测试篡改服务端时间:
1javax.net.ssl.SSLHandshakeException: General SSLEngine problem
开发环境
1、jdk1.8【jdk1.7以下只能部分支持netty】
2、Netty4.1.36.Final【netty3.x 4.x 5每次的变化较大,接口类名也随着变化】
3、OpenSSL-Win64 可以按照自己的需要进行下载;http://slproweb.com/products/Win32OpenSSL.html
生成证书 | 过程较长,耐心完成
1、安装OpenSSL
安装完成后D:\Program Files\OpenSSL-Win64\bin目录下,cnf文件复制到bin目录里,否则在操作工程中如果未指定路径,会报错;
https://stackoverflow.com/questions/22906927/openssl-windows-error-in-req/27918971
OpenSSL Windows: error in req
2、生成服务端和客户端私钥 | 命令中需要输入密码测试可以都输入123456
1openssl genrsa -des3 -out server.key 1024 2openssl genrsa -des3 -out client.key 1024
3、根据key生成csr文件 | -config openssl.cnf 默认在cnf文件夹,如果未复制出来,需要指定路径“D://..cnf//openssl.cnf”
1openssl req -new -key server.key -out server.csr -config openssl.cnf 2openssl req -new -key client.key -out client.csr -config openssl.cnf
4、根据ca证书server.csr、client.csr生成x509证书
1openssl x509 -req -days 3650 -in server.csr -CA ca.crt -CAkey ca.key -CAcreateserial -out server.crt 2openssl x509 -req -days 3650 -in client.csr -CA ca.crt -CAkey ca.key -CAcreateserial -out client.crt
5、将key文件进行PKCS#8编码
1openssl pkcs8 -topk8 -in server.key -out pkcs8_server.key -nocrypt 2openssl pkcs8 -topk8 -in client.key -out pkcs8_client.key -nocrypt
6、最终将bin文件夹下,如下文件复制出来;
1server端:ca.crt、server.crt、pkcs8_server.key 2client端:ca.crt、client.crt、pkcs8_client.key
代码示例
1itstack-demo-netty-2-13 2└── src 3 ├── main 4 │ └── java 5 │ └── org.itstack.demo.netty 6 │ ├── client 7 │ │ ├── MyChannelInitializer.java 8 │ │ ├── MyClientHandler.java 9 │ │ └── NettyClient.java 10 │ ├── server 11 │ │ ├── MyChannelInitializer.java 12 │ │ ├── MyServerHandler.java 13 │ │ └── NettyServer.java 14 │ └── ssl 15 │ ├── client 16 │ │ ├── ca.crt 17 │ │ ├── client.crt 18 │ │ └── pkcs8_client.key 19 │ └── server 20 │ ├── ca.crt 21 │ ├── pkcs8_server.key 22 │ └── server.crt 23 │ 24 └── test 25 └── java 26 └── org.itstack.demo.test 27 └── ApiTest.java
以下重点代码块讲解,完整代码,关注公众号:bugstack虫洞栈 | 回复Netty源码获取
客户端:
client/NettyClient.java | 引入SSL认证
1/** 2 * 虫洞栈:https://bugstack.cn 3 * 公众号:bugstack虫洞栈 {获取学习源码} 4 * Create by fuzhengwei on 2019 5 */ 6public class NettyClient { 7 8 public static void main(String[] args) throws SSLException { 9 new NettyClient().connect("127.0.0.1", 7398); 10 } 11 12 private void connect(String inetHost, int inetPort) throws SSLException { 13 14 //引入SSL安全验证 15 File certChainFile = new File("E:\\itstack\\GIT\\itstack.org\\itstack-demo-netty\\itstack-demo-netty-2-13\\src\\main\\java\\org\\itstack\\demo\\netty\\ssl\\client\\client.crt"); 16 File keyFile = new File("E:\\itstack\\GIT\\itstack.org\\itstack-demo-netty\\itstack-demo-netty-2-13\\src\\main\\java\\org\\itstack\\demo\\netty\\ssl\\client\\pkcs8_client.key"); 17 File rootFile = new File("E:\\itstack\\GIT\\itstack.org\\itstack-demo-netty\\itstack-demo-netty-2-13\\src\\main\\java\\org\\itstack\\demo\\netty\\ssl\\client\\ca.crt"); 18 SslContext sslCtx = SslContextBuilder.forClient().keyManager(certChainFile, keyFile).trustManager(rootFile).build(); 19 20 //配置客户端NIO线程组 21 EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup(); 22 try { 23 Bootstrap b = new Bootstrap(); 24 b.group(workerGroup); 25 b.channel(NioSocketChannel.class); 26 b.option(ChannelOption.AUTO_READ, true); 27 b.handler(new MyChannelInitializer(sslCtx)); 28 ChannelFuture f = b.connect(inetHost, inetPort).sync(); 29 System.out.println("itstack-demo-netty client start done. {关注公众号:bugstack虫洞栈 | 获取专题源码}"); 30 f.channel().closeFuture().sync(); 31 } catch (InterruptedException e) { 32 e.printStackTrace(); 33 } finally { 34 workerGroup.shutdownGracefully(); 35 } 36 } 37 38}
client/NettyClient.java | 添加SSL认证模块,测试过程中可以尝试注释掉
1/** 2 * 虫洞栈:https://bugstack.cn 3 * 公众号:bugstack虫洞栈 {获取学习源码} 4 * Create by fuzhengwei on 2019 5 */ 6public class MyChannelInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel> { 7 8 private SslContext sslContext; 9 10 public MyChannelInitializer(SslContext sslContext) { 11 this.sslContext = sslContext; 12 } 13 14 @Override 15 protected void initChannel(SocketChannel channel) throws Exception { 16 // 添加SSL安全验证 17 channel.pipeline().addLast(sslContext.newHandler(channel.alloc())); 18 // 基于换行符号 19 channel.pipeline().addLast(new LineBasedFrameDecoder(1024)); 20 // 解码转String,注意调整自己的编码格式GBK、UTF-8 21 channel.pipeline().addLast(new StringDecoder(Charset.forName("GBK"))); 22 // 解码转String,注意调整自己的编码格式GBK、UTF-8 23 channel.pipeline().addLast(new StringEncoder(Charset.forName("GBK"))); 24 // 在管道中添加我们自己的接收数据实现方法 25 channel.pipeline().addLast(new MyClientHandler()); 26 } 27 28}
服务端:
server/NettyServer.java | 引入SSL安全验证
1/** 2 * 虫洞栈:https://bugstack.cn 3 * 公众号:bugstack虫洞栈 {获取学习源码} 4 * Create by fuzhengwei on 2019 5 */ 6public class NettyServer { 7 8 public static void main(String[] args) throws SSLException { 9 new NettyServer().bing(7398); 10 } 11 12 private void bing(int port) throws SSLException { 13 14 //引入SSL安全验证 15 File certChainFile = new File("E:\\itstack\\GIT\\itstack.org\\itstack-demo-netty\\itstack-demo-netty-2-13\\src\\main\\java\\org\\itstack\\demo\\netty\\ssl\\server\\server.crt"); 16 File keyFile = new File("E:\\itstack\\GIT\\itstack.org\\itstack-demo-netty\\itstack-demo-netty-2-13\\src\\main\\java\\org\\itstack\\demo\\netty\\ssl\\server\\pkcs8_server.key"); 17 File rootFile = new File("E:\\itstack\\GIT\\itstack.org\\itstack-demo-netty\\itstack-demo-netty-2-13\\src\\main\\java\\org\\itstack\\demo\\netty\\ssl\\server\\ca.crt"); 18 SslContext sslCtx = SslContextBuilder.forServer(certChainFile, keyFile).trustManager(rootFile).clientAuth(ClientAuth.REQUIRE).build(); 19 20 //配置服务端NIO线程组 21 EventLoopGroup parentGroup = new NioEventLoopGroup(1); //NioEventLoopGroup extends MultithreadEventLoopGroup Math.max(1, SystemPropertyUtil.getInt("io.netty.eventLoopThreads", NettyRuntime.availableProcessors() * 2)); 22 EventLoopGroup childGroup = new NioEventLoopGroup(); 23 try { 24 ServerBootstrap b = new ServerBootstrap(); 25 b.group(parentGroup, childGroup) 26 .channel(NioServerSocketChannel.class) //非阻塞模式 27 .option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128) 28 .childHandler(new MyChannelInitializer(sslCtx)); 29 ChannelFuture f = b.bind(port).sync(); 30 System.out.println("itstack-demo-netty server start done. {关注公众号:bugstack虫洞栈 | 获取专题源码}"); 31 f.channel().closeFuture().sync(); 32 } catch (InterruptedException e) { 33 e.printStackTrace(); 34 } finally { 35 childGroup.shutdownGracefully(); 36 parentGroup.shutdownGracefully(); 37 } 38 39 } 40 41}
server/NettyServer.java | 添加SSL认证模块
1** 2 * 虫洞栈:https://bugstack.cn 3 * 公众号:bugstack虫洞栈 {获取学习源码} 4 * Create by fuzhengwei on 2019 5 */ 6public class MyChannelInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel> { 7 8 private SslContext sslContext; 9 10 public MyChannelInitializer(SslContext sslContext) { 11 this.sslContext = sslContext; 12 } 13 14 @Override 15 protected void initChannel(SocketChannel channel) { 16 // 添加SSL安装验证 17 channel.pipeline().addLast(sslContext.newHandler(channel.alloc())); 18 // 基于换行符号 19 channel.pipeline().addLast(new LineBasedFrameDecoder(1024)); 20 // 解码转String,注意调整自己的编码格式GBK、UTF-8 21 channel.pipeline().addLast(new StringDecoder(Charset.forName("GBK"))); 22 // 解码转String,注意调整自己的编码格式GBK、UTF-8 23 channel.pipeline().addLast(new StringEncoder(Charset.forName("GBK"))); 24 // 在管道中添加我们自己的接收数据实现方法 25 channel.pipeline().addLast(new MyServerHandler()); 26 } 27 28}
测试结果
启动服务端NettyServer
1itstack-demo-netty server start done. {关注公众号:bugstack虫洞栈 | 获取专题源码} 2链接报告开始 3链接报告信息:有一客户端链接到本服务端 4链接报告IP:127.0.0.1 5链接报告Port:7399 6链接报告完毕 72019-09-21 15:11:50 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | 通知服务端链接建立成功 Mon Sep 23 15:11:50 CST 2019 127.0.0.1 82019-09-21 15:11:51 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]客户端发送,服务端你在吗? 92019-09-21 15:11:51 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]客户端发送,服务端你在吗? 102019-09-21 15:11:51 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]客户端发送,服务端你在吗? 112019-09-21 15:11:51 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]客户端发送,服务端你在吗? 122019-09-21 15:11:51 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]客户端发送,服务端你在吗? 132019-09-21 15:11:51 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]客户端发送,服务端你在吗? 142019-09-21 15:11:51 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]客户端发送,服务端你在吗? 152019-09-21 15:11:51 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]客户端发送,服务端你在吗? 162019-09-21 15:11:51 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]客户端发送,服务端你在吗? 17 18异常信息: 19远程主机强迫关闭了一个现有的连接。 20客户端断开链接/127.0.0.1:7399 21 22Process finished with exit code -1
启动客户端NettyClient
1链接报告开始 2链接报告信息:本客户端链接到服务端。channelId:3ad375e9 3链接报告IP:127.0.0.1 4链接报告Port:51656 5链接报告完毕 6itstack-demo-netty client start done. {关注公众号:bugstack虫洞栈 | 获取专题源码} 72019-09-21 15:11:50 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | 通知客户端链接建立成功 Mon Sep 23 15:11:50 CST 2019 127.0.0.1 82019-09-21 15:11:50 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]服务端发送,客户端我在。 92019-09-21 15:11:50 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]服务端发送,客户端我在。 102019-09-21 15:11:50 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]服务端发送,客户端我在。 112019-09-21 15:11:50 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]服务端发送,客户端我在。 122019-09-21 15:11:50 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]服务端发送,客户端我在。 132019-09-21 15:11:50 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]服务端发送,客户端我在。 142019-09-21 15:11:50 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]服务端发送,客户端我在。 152019-09-21 15:11:50 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]服务端发送,客户端我在。 162019-09-21 15:11:50 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]服务端发送,客户端我在。 17 18Process finished with exit code -1