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Java HTTPS客户端如何处理证书

2023-11-12

HTTPS（HTTP over Secure Socket Layer），简单讲即HTTP下加入SSL层，HTTPS的安全基础是SSL。


参考以前的两篇文章
Java-JSSE-SSL/TLS编程代码实例-单向认证 
Java-JSSE-SSL/TLS编程代码实例-双向认证 
如果要实现SSL通讯，通讯双方需要设置KeyStore和TrustStore。
如果是单向认证，那么client侧只需要设置TrustStore, 客户端的TrustStore文件中保存着被客户端所信任的服务器的证书信息。

客户端在进行SSL连接时，JSSE将根据这个文件中的证书决定是否信任服务器端的证书。


但是通常我们并不需要做这个就能正常访问HTTPS服务。比如利用Spring中的RestTemplate访问微信的获取AccessToken的API接口。 
    @Test
    public void testRestTemplate() throws Exception {
        String url = "https://api.weixin.qq.com/cgi-bin/token?grant_type=client_credential&appid=1&secret=2";
        RestTemplate restTemplate = new RestTemplate();
        String resultJasonStr = restTemplate.getForObject(url, String.class);
        System.out.println(resultJasonStr);
    }


运行成功，我们可以看到打印出来的返回结果，因为我们用的appid和secret都是错误的，所以会得到40001错误。
{"errcode":40001,"errmsg":"invalid credential, access_token is invalid or not latest hint: [v_xuha0307vr18]"}


如果不用Spring，也可以直接使用Java的java.net.URLConnection，会得到同样的结果 
    @Test
    public void testHttpUrlConnection() throws IOException, URISyntaxException {
        URL url = new URL("https://api.weixin.qq.com/cgi-bin/token?grant_type=client_credential&appid=1&secret=2");


        URLConnection con = url.openConnection();
        con.connect();
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(con.getInputStream(), "utf-8"));
        String s;
        while ((s = reader.readLine()) != null) {
            System.out.println(s);
        }
        reader.close();
    }


为什么不需要设置TrustStore，HTTPS客户端就能正常工作呢？
首先要说明，TrustStore文件中也可以不保存服务器的证书信息，如果服务器的证书是经过CA签名的，那么只要保存着CA的根证书即可。
在SunJSSE中，有一个信任管理器类负责决定是否信任远端的证书，这个类有如下的处理规则：
1)若系统属性javax.net.ssl.trustStore指定了TrustStore文件，那么信任管理器就去jre安装路径下的lib/security/目录中寻找并使用这个文件来检查证书。
2)若该系统属性没有指定TrustStore文件，它就会去JRE安装路径下寻找默认的TrustStore文件，这个文件的相对路径为：lib/security/jssecacerts。
3)若jssecacerts不存在，但是cacerts存在（它随JRE一起发行，含有数量有限的可信任的基本证书），那么这个默认的TrustStore文件就是lib/security/cacerts。
按照这个规则，我们猜测，在JRE的jssecacerts或者是cacerts保存着微信API服务器证书的CA证书。


本机所使用的JDK1.8的jre/lib/security/下面找到了cacerts文件，
首先查看一下里面的证书。访问TrustStore文件需要store password, 默认的password是changeit. 
C:\Program Files\Java\jdk1.8.0_45\jre\lib\security>keytool -list  -keystore cacerts -storepass changeit


密钥库类型: JKS
密钥库提供方: SUN


您的密钥库包含 92 个条目


digicertassuredidrootca, 2008-4-16, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): 05:63:B8:63:0D:62:D7:5A:BB:C8:AB:1E:4B:DF:B5:A8:99:B2:4D:43
trustcenterclass2caii, 2008-4-29, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): AE:50:83:ED:7C:F4:5C:BC:8F:61:C6:21:FE:68:5D:79:42:21:15:6E
thawtepremiumserverca, 2009-12-12, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): E0:AB:05:94:20:72:54:93:05:60:62:02:36:70:F7:CD:2E:FC:66:66
swisssignplatinumg2ca, 2008-11-1, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): 56:E0:FA:C0:3B:8F:18:23:55:18:E5:D3:11:CA:E8:C2:43:31:AB:66
swisssignsilverg2ca, 2008-11-1, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): 9B:AA:E5:9F:56:EE:21:CB:43:5A:BE:25:93:DF:A7:F0:40:D1:1D:CB
thawteserverca, 2009-12-12, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): 9F:AD:91:A6:CE:6A:C6:C5:00:47:C4:4E:C9:D4:A5:0D:92:D8:49:79
equifaxsecureebusinessca1, 2014-11-12, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): AE:E6:3D:70:E3:76:FB:C7:3A:EB:B0:A1:C1:D4:C4:7A:A7:40:B3:F4
securetrustca, 2014-3-6, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): 87:82:C6:C3:04:35:3B:CF:D2:96:92:D2:59:3E:7D:44:D9:34:FF:11
utnuserfirstclientauthemailca, 2006-5-2, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): B1:72:B1:A5:6D:95:F9:1F:E5:02:87:E1:4D:37:EA:6A:44:63:76:8A
thawtepersonalfreemailca, 2009-12-12, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): E6:18:83:AE:84:CA:C1:C1:CD:52:AD:E8:E9:25:2B:45:A6:4F:B7:E2
affirmtrustnetworkingca, 2014-4-15, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): 29:36:21:02:8B:20:ED:02:F5:66:C5:32:D1:D6:ED:90:9F:45:00:2F
entrustevca, 2010-4-24, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): B3:1E:B1:B7:40:E3:6C:84:02:DA:DC:37:D4:4D:F5:D4:67:49:52:F9
utnuserfirsthardwareca, 2006-5-2, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): 04:83:ED:33:99:AC:36:08:05:87:22:ED:BC:5E:46:00:E3:BE:F9:D7
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证书指纹 (SHA1): 62:52:DC:40:F7:11:43:A2:2F:DE:9E:F7:34:8E:06:42:51:B1:81:18
addtrustclass1ca, 2006-5-2, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): CC:AB:0E:A0:4C:23:01:D6:69:7B:DD:37:9F:CD:12:EB:24:E3:94:9D
entrustrootcag2, 2010-6-23, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): 8C:F4:27:FD:79:0C:3A:D1:66:06:8D:E8:1E:57:EF:BB:93:22:72:D4
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证书指纹 (SHA1): D2:32:09:AD:23:D3:14:23:21:74:E4:0D:7F:9D:62:13:97:86:63:3A
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证书指纹 (SHA1): 1F:49:14:F7:D8:74:95:1D:DD:AE:02:C0:BE:FD:3A:2D:82:75:51:85
quovadisrootca2, 2010-4-24, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): CA:3A:FB:CF:12:40:36:4B:44:B2:16:20:88:80:48:39:19:93:7C:F7
swisscomrootca2, 2015-1-16, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): 77:47:4F:C6:30:E4:0F:4C:47:64:3F:84:BA:B8:C6:95:4A:8A:41:EC
digicerthighassuranceevrootca, 2008-4-16, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): 5F:B7:EE:06:33:E2:59:DB:AD:0C:4C:9A:E6:D3:8F:1A:61:C7:DC:25
secomvalicertclass1ca, 2008-6-3, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): E5:DF:74:3C:B6:01:C4:9B:98:43:DC:AB:8C:E8:6A:81:10:9F:E4:8E
equifaxsecureglobalebusinessca1, 2014-11-12, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): 3A:74:CB:7A:47:DB:70:DE:89:1F:24:35:98:64:B8:2D:82:BD:1A:36
geotrustuniversalca, 2009-12-11, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): E6:21:F3:35:43:79:05:9A:4B:68:30:9D:8A:2F:74:22:15:87:EC:79
verisignclass3ca, 2009-12-12, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): A1:DB:63:93:91:6F:17:E4:18:55:09:40:04:15:C7:02:40:B0:AE:6B
thawteprimaryrootcag3, 2009-12-11, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): F1:8B:53:8D:1B:E9:03:B6:A6:F0:56:43:5B:17:15:89:CA:F3:6B:F2
thawteprimaryrootcag2, 2009-12-11, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): AA:DB:BC:22:23:8F:C4:01:A1:27:BB:38:DD:F4:1D:DB:08:9E:F0:12
deutschetelekomrootca2, 2008-11-15, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): 85:A4:08:C0:9C:19:3E:5D:51:58:7D:CD:D6:13:30:FD:8C:DE:37:BF
buypassclass3ca, 2014-1-7, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): DA:FA:F7:FA:66:84:EC:06:8F:14:50:BD:C7:C2:81:A5:BC:A9:64:57
utnuserfirstobjectca, 2006-5-2, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): E1:2D:FB:4B:41:D7:D9:C3:2B:30:51:4B:AC:1D:81:D8:38:5E:2D:46
geotrustprimaryca, 2009-12-11, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): 32:3C:11:8E:1B:F7:B8:B6:52:54:E2:E2:10:0D:D6:02:90:37:F0:96
buypassclass2ca, 2014-1-7, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): 49:0A:75:74:DE:87:0A:47:FE:58:EE:F6:C7:6B:EB:C6:0B:12:40:99
baltimorecodesigningca, 2002-5-10, trustedCertEntry,
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verisignclass1ca, 2009-12-12, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): CE:6A:64:A3:09:E4:2F:BB:D9:85:1C:45:3E:64:09:EA:E8:7D:60:F1
baltimorecybertrustca, 2002-5-10, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): D4:DE:20:D0:5E:66:FC:53:FE:1A:50:88:2C:78:DB:28:52:CA:E4:74
starfieldclass2ca, 2005-1-20, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): AD:7E:1C:28:B0:64:EF:8F:60:03:40:20:14:C3:D0:E3:37:0E:B5:8A
camerfirmachamberscommerceca, 2008-11-1, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): 6E:3A:55:A4:19:0C:19:5C:93:84:3C:C0:DB:72:2E:31:30:61:F0:B1
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证书指纹 (SHA1): 4E:B6:D5:78:49:9B:1C:CF:5F:58:1E:AD:56:BE:3D:9B:67:44:A5:E5
ttelesecglobalrootclass2ca, 2010-4-24, trustedCertEntry,
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证书指纹 (SHA1): 22:D5:D8:DF:8F:02:31:D1:8D:F7:9D:B7:CF:8A:2D:64:C9:3F:6C:3A
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gtecybertrustglobalca, 2002-5-10, trustedCertEntry,
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secomscrootca1, 2008-6-3, trustedCertEntry,
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证书指纹 (SHA1): A8:98:5D:3A:65:E5:E5:C4:B2:D7:D6:6D:40:C6:DD:2F:B1:9C:54:36
globalsignca, 2008-3-19, trustedCertEntry,
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证书指纹 (SHA1): C9:3C:34:EA:90:D9:13:0C:0F:03:00:4B:98:BD:8B:35:70:91:56:11
verisignclass2g2ca, 2004-3-26, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): B3:EA:C4:47:76:C9:C8:1C:EA:F2:9D:95:B6:CC:A0:08:1B:67:EC:9D
geotrustprimarycag3, 2009-12-11, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): 03:9E:ED:B8:0B:E7:A0:3C:69:53:89:3B:20:D2:D9:32:3A:4C:2A:FD
geotrustprimarycag2, 2009-12-11, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): 8D:17:84:D5:37:F3:03:7D:EC:70:FE:57:8B:51:9A:99:E6:10:D7:B0
swisssigngoldg2ca, 2008-11-1, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): D8:C5:38:8A:B7:30:1B:1B:6E:D4:7A:E6:45:25:3A:6F:9F:1A:27:61
entrust2048ca, 2010-6-23, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): 50:30:06:09:1D:97:D4:F5:AE:39:F7:CB:E7:92:7D:7D:65:2D:34:31
chunghwaepkirootca, 2014-1-14, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): 67:65:0D:F1:7E:8E:7E:5B:82:40:A4:F4:56:4B:CF:E2:3D:69:C6:F0
camerfirmachambersignca, 2008-11-1, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): 4A:BD:EE:EC:95:0D:35:9C:89:AE:C7:52:A1:2C:5B:29:F6:D6:AA:0C
camerfirmachambersca, 2008-11-1, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): 78:6A:74:AC:76:AB:14:7F:9C:6A:30:50:BA:9E:A8:7E:FE:9A:CE:3C
godaddyclass2ca, 2005-1-20, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): 27:96:BA:E6:3F:18:01:E2:77:26:1B:A0:D7:77:70:02:8F:20:EE:E4
affirmtrustpremiumca, 2014-4-15, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): D8:A6:33:2C:E0:03:6F:B1:85:F6:63:4F:7D:6A:06:65:26:32:28:27
verisignclass1g3ca, 2004-3-26, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): 20:42:85:DC:F7:EB:76:41:95:57:8E:13:6B:D4:B7:D1:E9:8E:46:A5
secomevrootca1, 2008-6-3, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): FE:B8:C4:32:DC:F9:76:9A:CE:AE:3D:D8:90:8F:FD:28:86:65:64:7D
verisignclass1g2ca, 2004-3-26, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): 27:3E:E1:24:57:FD:C4:F9:0C:55:E8:2B:56:16:7F:62:F5:32:E5:47
godaddyrootg2ca, 2014-7-19, trustedCertEntry,
证书指纹 (SHA1): 47:BE:AB:C9:22:EA:E8:0E:78:78:34:62:A7:9F:45:C2:54:FD:E6:8B



在浏览器里直接访问，查看一下证书。


可以看到这个证书指纹并不在上面信任证书列表里面


但是它的根证书GeoTrust Global CA的指纹DE:28:F4...在可信任证书列表中。


=============================================================================


有时候服务器证书并没有经过签名，或者签名的根证书不是上述可信任证书。这个时候，直接使用URLConnection或者RestTemplate就会得到如下的错误：
javax.net.ssl.SSLHandshakeException: sun.security.validator.ValidatorException: PKIX path building failed: sun.security.provider.certpath.SunCertPathBuilderException: unable to find valid certification path to requested target


这个时候有三个办法：
1）创建一个Trust Store, 导入Server证书或者其签名的根证书
keytool -export -alias jettyserver -keystore jettyserver.keystore -storepass jettyserverks -file jettyserver.cer
keytool -import -alias jettyserver -keystore jettyclienttrust.keystore -storepass jettyclienttrustks -file jettyserver.cer
然后在Java代码中
System.setProperty("javax.net.ssl.trustStore", "jettyclienttrust.keystore");
System.setProperty("javax.net.ssl.trustStorePassword", "jettyclienttrustks");
这个办法比较简单，但是有个缺点就是这个是全局设置，会影响其他访问HTTPS的地方。


2）直接把Server证书或者其签名的根证书导入到cacerts中。
keytool -import -alias jettyserver -keystore cacerts -storepass changeit -file c:\_tmp\jettyserver.cer
这个办法的缺点是所有部署程序的主机上都要作同样的事情，当然可以把JDK集成到程序里面。


3）自己实现证书信任管理器类，跳过证书信任的检查。可以看下参考资料1和参考资料2里面的做法。


==============================================================================
如果遇到java.security.cert.CertificateException: No subject alternative names present的错误，
原因是生成证书的时候，CN(commonName)必须和域名保持一致。比如如果CN设置了localhost，那么访问的时候不能用127.0.0.1。  


[参考资料]
1）http://www.cnblogs.com/devinzhang/archive/2012/02/28/2371631.html
2）http://blog.csdn.net/rongyongfeikai2/article/details/41659353
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