1. 概述
在本教程中，我们将介绍SSL并探讨如何使用JSSE(Java安全套接字扩展) API在Java中使用它。
2. 简介
简而言之，安全套接字层(SSL)可在两方(通常是客户端和服务器)之间实现安全连接。
SSL在通过网络连接运行的两个设备之间提供安全通道，SSL的一个常见示例是启用Web浏览器和Web服务器之间的安全通信。
在这种特定情况下，Web浏览器将使用HTTPS(S代表安全)连接来访问不同Web服务器提供的资源。
SSL是支持三个主要信息安全原则所必需的：
- 加密：保护各方之间的数据传输
- 身份验证：确保我们连接的服务器确实是正确的服务器
- 数据完整性：保证所请求的数据是有效交付的
Java提供了几个基于安全的API，帮助开发人员与客户端建立安全连接，以加密格式接收和发送消息：
- Java安全套接字扩展(JSSE)
- Java密码体系结构(JCA)
- Java加密扩展(JCE)
在接下来的小节中，我们将介绍Java用于启用安全通信的安全套接字扩展。
3. JSSE API
Java安全API广泛使用工厂设计模式。
事实上，一切都是使用JSSE中的工厂实例化的。
3.1 SSLSocketFactory
javax.net.ssl.SSLSocketFactory用于创建SSLSocket对象。
此类包含三组API。
第一组包含单个静态getDefault()方法，用于检索默认实例，而默认实例又可以创建SSLSocket实例。
第二组包含5个可用于创建SSLSocket实例的方法：
- Socket createSocket(String host, int port)
- Socket createSocket(String host, int port, InetAddress clientHost, int clientPort)
- Socket createSocket(InetAddress host, int port)
- Socket createSocket(InetAddress host, int port, InetAddress clientHost, int clientPort)
- Socket createSocket(Socket socket, String host, int port, boolean autoClose)
我们可以通过获取默认实例直接使用此类，或使用包含获取SSLSocketFactory实例的方法的javax.net.ssl.SSLContext对象。
3.2 SSLSocket
此类扩展了Socket类并提供安全套接字，这样的套接字是普通的流套接字。
此外，它们还在底层网络传输协议上添加了一层安全保护。
SSLSocket实例在指定端口构建到指定主机的SSL连接。
这允许将连接的客户端绑定到给定的地址和端口。
3.3 SSLServerSocketFactory
SSLServerSocketFactory类与SSLSocketFactory非常相似，区别在于它创建SSLServerSocket实例而不是SSLSocket实例。
类似地，这些方法被称为createServerSocket，类似于SSLSocketFactory类。
3.4 SSLServerSocket
SSLServerSocket类类似于SSLSocket类，SSLServerSocket类上的方法是SSLSocket类方法的子集，它们作用于SSL连接的另一端。
4. SSL示例
让我们通过一个示例，说明如何创建到服务器的安全连接：
String host = getHost(...);
Integer port = getPort(...);
SSLSocketFactory sslsocketfactory = SSLSocketFactory.getDefault();
SSLSocket sslsocket = (SSLSocket) sslsocketfactory.createSocket(host, port);
InputStream in = sslsocket.getInputStream();
OutputStream out = sslsocket.getOutputStream();
out.write(1);
while (in.available() > 0) {
System.out.print(in.read());
}
System.out.println("Secured connection performed successfully");
如果我们收到错误“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 while establishing the SSL connection”，它表示我们在Java信任库中没有我们尝试连接的服务器的公共证书。
信任库是包含Java用来验证安全连接的可信证书的文件。
为了解决这个问题，我们有几个选择：
- 将服务器的公共证书添加到Java使用的默认cacerts信任库，在启动SSL连接时
- 设置javax.net.ssl.trustStore环境变量指向信任库文件，以便应用程序可以选择包含我们正在连接的服务器的公共证书的文件
将新证书安装到Java默认信任库的步骤是：
- 从服务器中提取证书：openssl s_client -connect server:443
- 使用keytool将证书导入信任库：keytool -import -alias alias.server.com -keystore $JAVA_HOME/jre/lib/security/cacerts
完成此操作后，我们应该能够再次运行该示例并得到“Secured connection performed successfully”消息。
5. 总结
在本文中，我们介绍了SSL和为Java实现SSL的JSSE API。通过使用SSL和JSSE，我们可以使我们的Java应用程序以及应用程序之间和应用程序内部的通信更加安全。
与往常一样，本教程的完整源代码可在GitHub上获得。
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