1 简介
HTTP是不安全的,我们需要给它套上SSL,让它变成HTTPS。本文章将用实例介绍Springboot整合HTTPS。
2 密码学基础
要谈https就要谈Security,自然就要谈安全;谈及安全,就必然涉及密码学的一些知识。
2.1 密码体制
要建立一个密码体制,需要由五个空间组成,分别是:
- 明文M:加密前或解密后的信息;
- 密文C:明文加密后的信息;
- 密钥K:由加密密钥和解密密钥组成;
- 加密E:从明文到密文的变换;
- 解密D:从密文到明文的变换。
如图所示:
Cryptography
2.2 两种加密方式
2.2.1 对称加密
对称加密,或者也叫单钥加密,是指加密密钥和解密密钥相同(或者容易由一个计算出另一个)的加密方式。
对称加密的主要优势是:加密、解密运算速度快,效率高;
局限性:密钥分发复杂,密钥管理困难,保密通信系统开放性差,数字签名;
代表算法:DES算法、AES算法;
举个小例子:
<code>明文为48,加密算法f(x)=8x+71, 则密文C=8*48+71=455 则解密算法为f(x)=(x-71)/8; 则解密后的明文M=(455-71)/8=48;/<code>
2.2.2 非对称加密
非对称加密是指加密和解密分别使用不同的密钥,并且不能由加密密钥推导出解密密钥的加密方式。
主要优势:密钥分配简单,便于管理,系统开放性好,可以实现数字签名;
局限性:加密、解密运算效率较低;
代表算法:RSA算法、ECC算法;
举个大例子:
步骤如下:
其中,公钥=(E , N) ,私钥=(D, N),对外,我们只暴露公钥。
<code>1
.找出两个质数
随便找两个质数,我们找P=5,Q=11。
2
.计算公共模数
公共模数N=P*Q=5*11=55
3
.计算欧拉函数
φ(N)
=
(P-1)(Q-1)=4*10=40
4
.计算公钥E
1
<
E
<
φ(N),我们取E=13
5
.计算私钥D
(13*D)%40=1,则取D=37
6
.加密
假设要传输的明文为8,使用公钥(E,N)=(13,55)加密
通过公式C
=
M^E
mod
N=8^13%55=28
7
.解密
使用密钥(D,N)=(37,55)解密
解密M
=C^D
mod
N=28^37%55=8
另外,我们可以用私钥加密,公钥解密,
如明文为2,则用私钥(37,55)加密密文C=(2^37)%55=7
用公钥(13,55)解密M=(7^13)%55=2。
/<code>
至此,整个非对称加密过程演示了一遍,希望大家能理解,特别是非对称加密,因为HTTPS使用的是非对称加密。实际的使用算法更复杂,密钥长度会更大。
2.3 证书
要使用SSL,需要有证书,这个证书文件是包含公钥密钥,也就是非对称加密中要使用的。
获取证书有两种方式:
- 从**CA(Certificate Authority)**机构获取,即客户端会认可的证书,具有公信力;有免费也有收费的,收费的比较稳定比较安全。
- 自签证书,自己制作证书,一般用于测试,浏览器不承认。
为方便起见,在本次实例中使用自签证书,两种证书整合过程并无差异。
3 Springboot整合HTTPS
3.1 先让Web跑起来
作为一个Web应用,我们先让它跑起来,然后再整合https。
(1)引入Web依赖:
<code><
dependency
><
groupId
>org.springframework.bootgroupId
><
artifactId
>spring-boot-starter-webartifactId
>dependency
>/<code>
(2)配置端口:
<code>server.port
=80
/<code>
(3)实现Contrlloer:
<code>public
class
HelloController
{public
String hello() {return
"Welcome to www.pkslow.com"
; } }/<code>
完成上面工作后,启动应用即可。
访问http://localhost/hello 得到下面结果,说明整个Web应用起来了。
HTTP
3.2 生成密钥文件jks
通过命令行生成密钥文件如下:
<code>keytool
-genkey
-alias
localhost
-keyalg
RSA
-keysize
2048
-sigalg
SHA256withRSA
-keystore
localhost.jks
-dname
CN=localhost,OU=Test,O=pkslow,L=Guangzhou,C=CN
-validity
731
-storepass
changeit
-keypass
changeit
/<code>
命令行重要参数的意义:
- alias:密钥别名,可以随便起,不冲突就行;
- keyalg:加密算法;
- keysize:密钥长度,2048基本就不可能破解了;
- keystore:keystore的文件名;
- dname:这个很关键,特别是CN=后面要按正确的域名来写;
- validity:cert的有效期;
执行完以上命令后,就会生成localhost.jks文件,把该文件放到classpath下即可,当然也可以放到其它位置,配置文件指定正确即可。
3.3 重新配置并重启
按照实际情况重新配置application.properties文件:
<code>server.port
=443
server.ssl.enabled
=true
server.ssl.key-store-type
=jksserver.ssl.key-store
=classpath:localhost.jksserver.ssl.key-store-password
=changeitserver.ssl.key-alias
=localhost/<code>
重启后访问如下:
HTTPS Fail
发现有红色警告,因为这是自签名的cert,并不被Chrome所认可,所以会校验失败。以前的Chrome版本只是警告,但还是可以访问的,现在新版本的已经不能访问了。
通过Postman来访问便可:
Https Postman
3.4 使用PKS12格式
如果想使用PKCS12替换JKS,命令和配置可以参考下面:
生成密钥:
<code>keytool
-genkey
-alias
localhost
-keyalg
RSA
-keysize
2048
-sigalg
SHA256withRSA
-storetype
PKCS12
-keystore
localhost.p12
-dname
CN=localhost,OU=Test,O=pkslow,L=Guangzhou,C=CN
-validity
731
-storepass
changeit
-keypass
changeit
/<code>
配置文件如下:
<code>server.port
=443
server.ssl.enabled
=true
server.ssl.key-store-type
=PKCS12server.ssl.key-store
=classpath:localhost.p12server.ssl.key-store-password
=changeitserver.ssl.key-alias
=localhost/<code>
总结
本文简单介绍了一些密码学的基础和如何通过Springboot整合HTTPS。其实,SSL非常复杂,知识点非常多。后续文章会继续介绍密钥工具、重定向、Reactive整合、双向验证等。
多读书,多分享;多写作,多整理。