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Java中的数字证书的生成及维护方法_java代码 数字证书

作者：小桥流水78 | 2024-07-02 23:57:01

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java代码 数字证书


Java中的keytool.exe可以用来创建数字证书，所有的数字证书是以一条一条(采用别名区别)的形式存入证书库的中，证书库中的一条证书包含该条证书的私钥，公钥和对应的数字证书的信息。证书库中的一条证书可以导出数字证书文件，数字证书文件只包括主体信息和对应的公钥。

　　每一个证书库是一个文件组成，它有访问密码，在首次创建时，它会自动生成证书库，并要求指定访问证书库的密码。

　　在创建证书的的时候，需要填写证书的一些信息和证书对应的私钥密码。这些信息包括 CN=xx,OU=xx,O=xx,L=xx,ST=xx,C=xx，它们的意思是：

　　CN(Common Name名字与姓氏)

　　OU(Organization Unit组织单位名称)

　　O(Organization组织名称)

　　L(Locality城市或区域名称)

　　ST(State州或省份名称)

　　C(Country国家名称）

　　可以采用交互式让工具提示输入以上信息，也可以采用参数

-dname "CN=xx,OU=xx,O=xx,L=xx,ST=xx,C=xx"来自动创建。

　　1、示例

　　如下所示一句采用交互式创建一个证书，指定证书库为 abnerCALib，创建别名为abnerCA的一条证书，它指定用RSA算法生成，

　　且指定密钥长度为 1024，证书有效期为3650天：

C:/j2sdk1.4.1_01/mykeystore＞keytool -genkey -alias abnerCA -keyalg RSA -keysize 1024 -keystore abnerCALib -validity 3650


　　如下图所示：


　　上图中最后一步，我们输入的是 CN，代表中国的缩写，也可以直接输入“中国”两个字。

　　2、证书的操作方法

　　● 证书的显示

　　如：

keytool –list –keystore abnerCALib


　　将显示 abnerCALib证书库的的所有证书列表：如下图示：


　　又如： keytool -list -alias abnerCA -keystore abnerCALib

　　将显示 abnerCALib证书库中别名为abnerCA的证书的信息。如下图所示：


　　又如： keytool -list -v -alias abnerCA -keystore abnerCALib

　　将显示证书的详细信息（ -v参数）如下图所示：



　　● 将证书导出到证书文件

　　如： keytool -export -alias abnerCA -file abnerCA.cer -keystore abnerCALib
　　将把证书库 abnerCALib中的别名为abnerCA的证书导出到abnerCA.cer证书文件中，

　　它包含证书主体的信息及证书的公钥，不包括私钥，可以公开，如下图所示 :


　　上面导出的证书文件是以二进制编码文件，无法用文本编辑器正确显示，因此不利用公布证书，可以加上 -rfc参数以一种可打印的编者编码输出。

　　如：

keytool -export -alias abnerCA -file abnerCA.cer -keystore abnerCALib -storepass 100200 –rfc


　　这个命令在命令行中指定了证书库的访问密码，同时指定以可查看编码的方式输出。
　
　　3、通过证书文件查看证书的信息

　　通过命令 :keytool –printcert –file abnerCA.cer可以查看证书文件的信息。

　　也可以在 windows中双击产生的证书文件直接查看。

　　● 证书条目的删除

　　keytool的命令行参数-delete可以删除密钥库中的条目，如：

keytool -delete -alias abnerCA -keystore abnerCALib

　　
　　这条命令将 abnerCALib库中的abnerCA这一条证书删除了。

　　● 证书条目口令的修改

　　如：

keytool –keypasswd –alias abnerCA –keystore abnerCALib


　　可以以交互的方式修改 abnerCALib证书库中的条目为abnerCA的证书。

Keytool –keypasswd –alias abnerCA –keypass 123456 –new 200100 –storepass 1002 00 –keystore abnerCALib


　　这一行命令以非交互式的方式修改库中别名为 abnerCA的证书的密码为新密码123456，行中的200100是指该条证书的原密码， 1002 00是指证书库的密码。

 

三、数字证书的签发（签名）

　　我们在上面创建好了数字证书，但这些数字证书还没有经过权威 CA的证实（即签名）。一般情况下，我们需要将这些证书发送给权威的CA，并申请其签名以确认数字证书让客户信任。

　　下面我们将模仿自己是一个权威的数字证书认证机构 CA，这个机构将采用自己的私钥来签发其它的证书。这个签发过程是这样的：我们自己是CA，我们自己有一个自签的数字证书存入数字证书库中。在数字证书库中的这个我们的CA数字证书，它含有私钥，公钥和我们这个CA的主体信息。下面这一个指令可以创建一个CA的自签的数字证书：

　　 keytool –genkey –dname “CN=美森系统软件有限公司,OU=美森系统软件有限公司,O=美森系统软件有限公司,L=成都市,ST=四川省,C=中国” –alias MissionCA –keyalg RSA –keysize 1024 –keystore abnerCALib –keypass 200100 –storepass 100200 –validity 3650

　　上面，我们在 abnerCALib这个数字证书库中创建了一个别名为：missionCA、有效期为3650天、算法为RSA且密钥长度为1024的数字证书，这条证书的私钥密码为：200100，证书库的访问密码为：100200。这条别名为missionCA的证书代表我们自己的权威CA即：美森系统软件有限公司这个权威CA。以后我们将用这个证书来签名其它的数字证书。

　　现在我要给自己申请一个数字证书，我可以这么做：先在数字证书库中创建一条证书：

keytool –genkey –dname “CN=柴政,OU=美森系统软件有限公司,O=美森系统软件有限公司,L=成都市,ST=四川省,C=中国” –alias abnerCA –keyalg RSA –keysize 1024 –keystore abnerCALib –keypass 200100 –storepass 100200 –validity 3650

　　这样创建了一个别名为 abnerCA的数字证书，我们可以将它导出为cer文件（见前）。

　　接着，我们可以用上一步生成的 CA的自签证书来签名我这个数字证书了。

　　CA签名数字证书的过程需用以下程序来进行，这个程序是自解释的：

package com.security;
import java.io.*;
import java.security.*;
import java.security.cert.*;
import java.util.*;
import java.math.*;
import sun.security.x509.*;
/**
* ＜p＞Description: 该程序根据签发者（CA）的证书信息（即CA的私钥）来对被签发者
* 的证书进行签名，过程即是使用CA的证书和被签证书来重构形成一个新的证书＜/p＞
* @author abnerchai
* @version 1.0
*/

　public class SignCert {
　　public static void main(String[] args) throws Exception{
　　　char[] storepass = "100200".toCharArray();
　　　//存放CA证书和被签证书的证书库的访问密码
　　　char[] cakeypass = "200100".toCharArray();//CA数字证书条目的访问密码
　　　String alias = "missionCA";
　　　//CA证书在证书库中的别名，这个CA的证书用来签名其它的证书
　　　String name = "abnerCALib";//存放CA证书和被签证书的证书库的名字
　　　String newLib = "SignedLib";
　　　//新证书库的名字，如果需要将签名后的证书放入新库，这是新库的名字
　　　char[] newLibPass = "100200".toCharArray();//设置新库的访问密码
　　　String cerFileName = "abnerCA.cer";//被签证书的证书文件名
　　　String aliasName = "abnerCA";//被签证书在证书库中的alias别名
　　　char[] namePass = "200100".toCharArray();
　　　//被签证书的条目在证书库的私钥密码
　　　int n =3; //被签证书的有效期，以年为单位，以当前时间开始计算
　　　int sn = 200406001;
　　　//序列号可自己定义，这里定义的意义为2004年6月签发，是本年度CA签发的第多少个以001计算，要求唯一
　　　String afteraliasName = "abnerCA_Signed";
　　　//签名后新产生的被签过名的证书在库中的别名
　　　char[] afterNewPass = "200100".toCharArray();
　　　//签名后新产生的被签过名的证书在库的条目的私钥的密码
　　　//装载证书库
　　　FileInputStream in = new FileInputStream(name);
　　　KeyStore ks = KeyStore.getInstance("JKS");//JKS为证书库的类型
　　　ks.load(in,storepass);
　　　//从证书库中读出签发者（CA）的证书
　　　java.security.cert.Certificate cl = ks.getCertificate(alias);
　　　//读出一个CA证书,这里的l是字母l不是数据字1
　　　PrivateKey privateKey = (PrivateKey)ks.getKey(alias,cakeypass);
　　　//根据别名和证书密码读出CA证书的私钥
　　　in.close();
　　　//从证书库中读出的签发者(CA)的证书中提取签发者的信息
　　　byte[] encodl = cl.getEncoded();//提取证书的编码，这里是字母l不是数据字1
　　　X509CertImpl cimpl = new X509CertImpl(encodl);
　　　//这里是字母l不是数据字1，根据证书的编码创建X509CertImpl类型的对象
　　　//根据上面的对象获得X509CertInfo类型的对象，该对象封装了证书的全部内容。
　　　X509CertInfo cinfo_first =
　　　　(X509CertInfo)cimpl.get(X509CertImpl.NAME+"."+X509CertImpl.INFO);
　　　//然后获得X500Name类型的签发者信息
　　　X500Name issuer = (X500Name)
　　　cinfo_first.get(X509CertInfo.SUBJECT+"."+CertificateIssuerName.DN_NAME);
　　　//获取待签发的证书，即获取被签发者的证书
　　　//可从密钥库中获取，也可从导出的证书文件中获取，这里给出两种方式 　　

//方式一、采用从导出的cer文件中获取 start

///

/*

　　CertificateFactory cf = CertificateFactory.getInstance("X.509");
　　//X.509是使用最多的一种数字证书标准

　　FileInputStream in2 = new FileInputStream(cerFileName);//被签证书文件

　　java.security.cert.Certificate c2 = cf.generateCertificate(in2);
　　//生成需要被签的证书
　　in2.close();
　　byte[] encod2 = c2.getEncoded();
　　X509CertImpl cimp2 = new X509CertImpl(encod2);

　　//获得被签证书的详细内容，然后根据这个证书生成新证书

　　X509CertInfo cinfo_second =
　　　(X509CertInfo)cimp2.get(X509CertImpl.NAME+"."+X509CertImpl.INFO);
*/

///

//end 方式一

///

///

//方式二、从证书库中读出被签的证书 start

///

　　java.security.cert.Certificate c3 = ks.getCertificate(aliasName);
　　//从证书库中读出被签证书，然后生成新的证书
　　byte[] encod3 = c3.getEncoded();
　　X509CertImpl cimp3 = new X509CertImpl(encod3);
　　X509CertInfo cinfo_second =
　　　(X509CertInfo)cimp3.get(X509CertImpl.NAME+"."+X509CertImpl.INFO); ///

//end方式二

/// //设置新证书的有效期，使之为当前向后n年有效，新证书的

　　//截止日期不能超过CA证书的有效日期

　　Date beginDate = new Date();
　　Calendar cal = Calendar.getInstance();
　　cal.setTime(beginDate);
　　cal.add(cal.YEAR,n);
　　Date endDate = cal.getTime();
　　CertificateValidity cv = new CertificateValidity(beginDate,endDate);
　　cinfo_second.set(X509CertInfo.VALIDITY,cv);
　　//设置新证书的序列号

　　CertificateSerialNumber csn = new CertificateSerialNumber(sn);
　　cinfo_second.set(X509CertInfo.SERIAL_NUMBER,csn);
　　//设置新证书的签发者
　　cinfo_second.set(X509CertInfo.ISSUER+"."+CertificateIssuerName.DN_NAME,issuer);
　　//新的签发者是CA的证书中读出来的

　　//设置新证书的算法，指定CA签名该证书所使用的算法为md5WithRSA

　　AlgorithmId algorithm = new AlgorithmId(AlgorithmId.md5WithRSAEncryption_oid);
　　cinfo_second.set(CertificateAlgorithmId.NAME+"."+
　　CertificateAlgorithmId.ALGORITHM,algorithm);

　　//创建新的签名后的证书

　　X509CertImpl newcert = new X509CertImpl(cinfo_second);

　　//签名,使用CA证书的私钥进行签名，签名使用的算法为MD5WithRSA

　　newcert.sign(privateKey,"MD5WithRSA");//这样便得到了经过CA签名后的证书

　　//把新证书存入证书库
　　//把新生成的证书存入一个新的证书库，也可以存入原证书库，
　　//存入新证书库，则新证书库中不仅包含原证书库中的所有条目，
　　//而且新增加了一个这次产生的条目。注意，这时，新产生的签名后的证书只
　　//包括公钥和主体信息及签名信息，不包括私钥信息。这里给出两种方式。
///

//方式一：存入新密钥库

///

/*

ks.setCertificateEntry(afteraliasName,newcert);
FileOutputStream out = new FileOutputStream(newLib);
//存入新库signedLib，并设置新库的库访问密码
ks.store(out,newLibPass);
out.close();
*/

///

//end 方式一

///

//也可以采用另外一种方式，存入原证书库中

//存入原库中，即在原证书库中增加一条证书，这个证书是原证书经过签名后的证书

//这个新证书含有私钥和私钥密码

///

//方式二，存入原密钥库

///

//先在原库中读出被签证书的私钥

PrivateKey prk = (PrivateKey)ks.getKey(aliasName,namePass);
java.security.cert.Certificate[] cchain = {newcert};
//存入原来的库,第二个参数为原证书的私钥，第三个参数为新证书的私钥密码，第三个参数为新证书

ks.setKeyEntry(afteraliasName,prk,afterNewPass,cchain); //用新密钥替代原来的没有签名的证书的密码

FileOutputStream out2 = new FileOutputStream(name);
ks.store(out2,storepass);//存入原来的库中，第二个参数为该库的访问密码

///

//end 方式二

///

}

}


　　运行以上程序，即可运用 MissionCA证书来签发abnerCA证书，运行后在abnerCALib中增加一条别名为abnerCA_Signed的数字证书，我们将它导出为cer文件（导出方法见前）。

　　至此，我们己经用 CA的证书以我们的数字证书签名了。在windows中，双击导出的abnerCA_Signend.cer文件，出现如下图所示：


　　上图中证书信息一栏显示“不能验证该证书”，原因是因为，我们的这个数字证书的签发者 missionCA证书没有安装到系统中。我们可以将证书库中别名为missionCA的自签数字证书导出为cer文件，然后安装到系统中。再次查双击看此证书，如下图所示：

　　　　

　　到此，我们己经获得了一个由我们自己的 CA签名颁发的个人数字证书。并且将我们自己的CA证书安装到系统中成为系统信任的根证书。于是，以后只要是由我们的这个CA证书签名颁发的数字证书都会受到系统的信任。

 

 

四、利用数字证书给 applet签名

　　现在假设我们公司给 xx公司做一个项目，这个项目中需要用到applet，且这些applet需要特权以实现一些特殊的功能(如读出客户端用户系统中C:/winNT /system.ini文件中的内容并显示)。那么我们可以颁发一个数字证书，并给这个数字证书签名，然后用签名后的这个数字证书来签名我们的 applet，使客户信任。具体过程如下：

　　1、生成一个用于此项目签名 applet 的数字证书，别名定为： mission_water

　　生成一个用于此项目签名的数字证书如下：

　　keytool –genkey –dname “CN=美森软件-水公司项目,OU=美森系统软件有限公司,O=美森系统软件有限公司,L=成都市,ST=四川省,C=中国” –alias Mission_Water –keyalg RSA –keysize 1024 –keystore abnerCALib –keypass 200100 –storepass 100200 –validity 3650

　　2、用我们的 CA(missinCA) 来签发这个数字证书

　　然后，运行我们在前面第三节中给定的程序，注意：运行此程序前，请修改以下参数：

String cerFileName = "Mission_Water.cer";

String aliasName = "Mission_Water";

String afteraliasName = "Mission_Water_Signed";


　　然后运行，程序会在 abnerCALib证书库中产生一个别名为：Mission_Water_Signed的数字证书，这个证书是经过我们的CA（MissionCA）签发的。

　　下面，我们用以下指令导出这个证书：

keytool -export -alias Mission_Water_Signed -file Mission_Water_Signed.cer -keystore abnerCALib -rfc


　　会生成一个 Mission_Water_Signed.cer 文件。

　　3、用签发后的数字证书来签名我们的 applet

　　我们现在来做一个简单的 applet，它的代码如下：

package com.applet;

import java.awt.*;

import java.awt.event.*;

import java.applet.*;

import javax.swing.*;

import java.io.*;

public class ShowFileApplet extends JApplet {

private boolean isStandalone = false;

private String content = "文件的内容是："; //自定义的提示信息

private String fileName = "C://WINNT//system.ini";//读出这个文件的内容

private TextArea ta = new TextArea(10,80);//自定义的输出框

public String getParameter(String key, String def) {

return isStandalone ? System.getProperty(key, def) :

(getParameter(key) != null ? getParameter(key) : def);

}

public ShowFileApplet() {

}

public void init() {

try {

jbInit();

myInit();//自己定义的方法

}

catch(Exception e) {

e.printStackTrace();

}

}

private void jbInit() throws Exception {

this.setSize(new Dimension(400,300));

}

/**

* 自定义的初始化方法，读入系统中的一个文件的内容并保存起来，然后，增加一个

* 可视化的输出框

*/

private void myInit(){

String s;

BufferedReader in;

try {

in = new BufferedReader(new FileReader(fileName));

while ( (s = in.readLine()) != null) {

content +=s + "/n";

}

}catch (IOException ex) {

ex.printStackTrace();

}

System.out.println(content);

ta.setText(content);

getContentPane().add(ta);

}

/*

*重载的方法，输出内容

**/

public void paint(Graphics g){

ta.setText(content);

}

public String getAppletInfo() {

return "Applet Information";

}

public String[][] getParameterInfo() {

return null;

}

//static initializer for setting look & feel

static {

try {

}

catch(Exception e) {

}

}

}


　　好了，这个 applet写好了，下面我们来把这个applet编译打包成jar文件。

　　编译此 applet文件，会在当前目录(当前目录为classes目录)下生成一个com/applet的目录结构，在applet目录下有一个ShowFileApplet.class，进入当前目录，执行：

jar cvf myapplet.jar com/applet/*.*


　　于是在当前目录下产生一个 myapplet.jar文件。

　　然后再在当前目录（当前目录为 classes目录）下新建一个applet目录，专门存放applet的jar文件，把前面生成的数字证书库abnerCALib这个文件也copy到 applet目录下面来，同时把刚才生成的myapplet.jar文件也移到applet目录下面来。然后进入该目录执行：

jarsigner -keystore abnerCALib myapplet.jar Mission_Water_Signed

Enter Passphrase for keystore: 100200

Enter key password for Mission_Water_Signed: 200100


　　即用 Mission_Water_Signed这个我们的CA签发的数字证书给这个applet签名了。

4、运行我们的 applet

　　我们来写一个 html文件来运行这个签名后的applet，内容如下：

＜!-- ShowFileApplet.html --＞

＜html＞

＜head＞

＜meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=GB2312"＞

＜title＞HTMLTestPage＜/title＞

＜/head＞＜body＞

applet将会显示，如果你的浏览器支持Java＜br＞

＜applet

archive = "./applet/myapplet.jar"

code = "com.applet.ShowFileApplet.class"

name = "TestApplet"

width = "400"

height = "300"

hspace = "0"

vspace = "0"

align = "middle"

＞

＜/applet＞

＜/body＞

＜/html＞


　　这个 HTML文件可以运行applet，但如果浏览器不支持Java，即没有安装JRE，它不会提示用户去下载安装。我们可以用Java自带的 htmlconverter工具转换一下这个HTML文件，转换后的文件可以在支持JAVA2的浏览器中（不管该浏览器是否设置了使用java2运行 applet，它都会在Java2环境中运行applet，如果浏览器不支持Java2，则会自动下载所需的文件。

　　在 DOS方式下运行htmlconverter，弹出如下图所示画框，按图中所示选择刚才的那个HTML文件，如下图所示：



　　点“转换”，将会在当前目录下生成一个 HTML文件，并把原来的HTML文件备份了。

　　生成后的 HTML文件内容如下所示：

＜!-- ShowFileApplet.html --＞

＜html＞

＜head＞

＜meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=GB2312"＞

＜title＞HTMLTestPage＜/title＞

＜/head＞

＜body＞

applet将会显示，如果你的浏览器支持Java＜br＞

＜OBJECT

classid = "clsid:CAFEEFAC-0014-0001-0001-ABCDEFFEDCBA"

codebase = "http://java.sun.com/products/plugin/autodl/jinstall-1_4_1_01-windows-i586.cab#Version=1,4,1,1"

WIDTH = "400" HEIGHT = "300" NAME = "TestApplet" ALIGN = "middle" VSPACE = "0" HSPACE = "0" ＞

＜PARAM NAME = CODE VALUE = "com.applet.ShowFileApplet.class" ＞

＜PARAM NAME = ARCHIVE VALUE = "./applet/myapplet.jar" ＞

＜PARAM NAME = NAME VALUE = "TestApplet" ＞

＜PARAM NAME = "type" VALUE = "application/x-java-applet;jpi-version=1.4.1_01"＞

＜PARAM NAME = "scriptable" VALUE = "false"＞

＜COMMENT＞

＜EMBED

type = "application/x-java-applet;jpi-version=1.4.1_01"

CODE = "com.applet.ShowFileApplet.class"

ARCHIVE = "./applet/myapplet.jar"

NAME = "TestApplet"

WIDTH = "400"

HEIGHT = "300"

ALIGN = "middle"

VSPACE = "0"

HSPACE = "0"

scriptable = false

pluginspage = "http://java.sun.com/products/plugin/index.html#download"＞

＜NOEMBED＞

＜/NOEMBED＞

＜/EMBED＞

＜/COMMENT＞

＜/OBJECT＞

＜/body＞

＜/html＞


　　双击打开运行这个文件或把这个文件及 applet目录发布到WEB Server中去，可以访问运行这个applet。运行时，弹出如下图所示对话框：


　　如果此时你点“是”，则在这次会话过程中，此 applet具有访问本地文件系统的权限，但下次运行时还要提示此信息。如果你点“总是有效”则以后每次访问此类含有由 Mission_Water_Signed数字证书签发的applet页面，都不会再弹出此选择框。因为：你选择了总是有效，这样，Java会在Java Plug-in中记录这个信任的数字证书，除非你把Java Plug-in中记录的这个信任证书删除。在win2k中，可以在“控制面版”-＞Java Plug-in中看到。如下图所示：


　　点选择“总是有效”后，该程序运行的结果如下图所示：

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