文章目录

1 数字证书
- 1.1 制作证书
- - 1.1.1 生成keyStroe文件
  - 1.1.2 生成自签名证书
- 1.2 实际操作
- - 1.2.1 获取公钥
  - - 1.2.1.1 通过流式获取公钥
    - 1.2.1.2 通过文本文件获取公钥
  - 1.2.2 获取私钥
  - - 1.2.2.1 知道别名获取私钥
    - 1.2.2.2 不知道别名获取私钥
    - 1.2.2.3 获取私钥时异常UnrecoverableKeyException
    - - 1.2.2.3.1 把密码修改为一致密码
      - 1.2.2.3.2 不同密码不同处理
  - 1.2.3 加密解密
  - - 1.2.3.1 私钥加密解密
    - 1.2.3.2 公钥加密解密
  - 1.2.4 验签加签
  - 1.2.5 验证证书有效期
  - - 1.2.5.1 验证公钥有效期
    - 1.2.5.2 验证私钥钥有效期
  - 1.2.6 结果验证
2 PFX(，p12)&信息交换文件
- 2.1 问题引入
- 2.2 解决方案

1 数字证书

在构建Java代码实现前，我们需要完成证书的制作。

1.1 制作证书

1.1.1 生成keyStroe文件

Keytool 是一个Java数据证书的管理工具 ,Keytool 将密钥（key）和证书（certificates）存在一个称为keystore的文件中，在keystore里，包含两种数据：密钥实体（Key entity）——密钥（secret key）又或者是私钥和配对公钥（采用非对称加密）
在命令行下执行以下命令：

keytool -genkeypair -validity 36000 -alias www.zlex.org -keyalg RSA -keystore d:\zlex.keystore

其中，命令中的参数：

genkeypair：表示生成密钥
validity：指定证书有效期，这里是36000天
alias：指定别名，这里是www.zlex.org，keystore都关联这一个独一无二的alias，这个alias通常不区分大小写，默认值为mykey
keyalg：指定算法，这里是RSA
keystore：指定存储位置，这里是d:\zlex.keystore
storetype：密钥库类型，SUN默认指定的是JKS，可以人为修改

在这里我使用的密码为 123456
控制台输出：

输入keystore密码：
再次输入新密码:
您的名字与姓氏是什么？  [Unknown]：  www.zlex.org
您的组织单位名称是什么？  [Unknown]：  zlex
您的组织名称是什么？  [Unknown]：  zlex
您所在的城市或区域名称是什么？  [Unknown]：  BJ
您所在的州或省份名称是什么？  [Unknown]：  BJ
该单位的两字母国家代码是什么  [Unknown]：  CN
CN=www.zlex.org, OU=zlex, O=zlex, L=BJ, ST=BJ, C=CN 正确吗？  [否]：  Y  输入<tomcat>的主密码  （如果和 keystore 密码相同，按回车）：
再次输入新密码:

这时，在D盘下会生成一个zlex.keystore的文件

1.1.2 生成自签名证书

只有keyStore文件是不够的，还需要证书文件，证书才是直接提供给外界使用的公钥凭证。
导出证书：

keytool  -exportcert -keystore d:\zlex.keystore -alias www.zlex.org -file d:\zlex.cer -rfc

其中，命令中的参数：

exportcert：指定为导出操作
keystore：指定keystore文件
alias：指定导出keystore文件中的别名
file：指向导出路径
rfc：以文本格式输出，也就是以BASE64编码输出

这里的密码是 123456

控制台输出：

输入keystore密码：
保存在文件中的认证 <d:\zlex.cer>

当然，使用是需要导入证书的！
在jdk1.6时
export改名为exportcert
genkey改名为genkeypair
但同时也支持原来的命令参数

1.2 实际操作

公私钥，一般是私钥自己拥有，公钥对外暴露
公私钥在加密解密方面使用：

公钥：加密，保证信息的隐私
私钥：解密

公私钥在加签验签方面使用：

公钥：验签
私钥：加签，为了验证发送方是否正确

用到的常量

 /*** Java密钥库(Java Key Store，JKS)KEY_STORE*/public static final String KEY_STORE = "JKS";public static final String X509 = "X.509";static BASE64Decoder de = new BASE64Decoder();static BASE64Encoder en = new BASE64Encoder();

1.2.1 获取公钥

1.2.1.1 通过流式获取公钥

/*** 由Certificate获得公钥*/private static PublicKey getPublicKey(String certificatePath)throws Exception {CertificateFactory certificateFactory = CertificateFactory.getInstance("X.509");FileInputStream in = new FileInputStream(certificatePath);Certificate certificate = certificateFactory.generateCertificate(in);in.close();PublicKey key = certificate.getPublicKey();return key;}

或者如下代码也是通过流式获取的，并验签

public static void main(String[] args) throws Exception {Certificate certificate = null;       try {CertificateFactory cf = CertificateFactory.getInstance("请求的证书类型的名称");FileInputStream bais = new FileInputStream("C:\\Users\\dell\\Desktop\\public.cer");certificate = cf.generateCertificate(bais);PublicKey publicKey = certificate.getPublicKey();String data = "验签原始字符串";String signData="私钥加签后签文";//验签            Signature sign = Signature.getInstance("请求算法的标准名称");sign.initVerify(publicKey);sign.update(data.getBytes());BASE64Decoder decoder = new BASE64Decoder();boolean verfiy =  sign.verify(decoder.decodeBuffer(signData));System.out.println("响应》》》》》验签结果》》》》》》》》:" + verfiy);} catch (CertificateException e) {e.printStackTrace();}}

1.2.1.2 通过文本文件获取公钥

public static void main(String[] args) throws Exception{String merCert = "-----BEGIN CERTIFICATE-----" +"公钥证书文件"+"-----END CERTIFICATE-----";merCert = merCert.trim().replaceAll("-----BEGIN CERTIFICATE-----", "").replaceAll("-----END CERTIFICATE-----", "");try {BASE64Decoder decoder = new BASE64Decoder();byte[] byteCert = decoder.decodeBuffer(merCert);ByteArrayInputStream bain = new ByteArrayInputStream(byteCert);CertificateFactory cf = CertificateFactory.getInstance("请求的证书类型的名称");Certificate certificate = cf.generateCertificate(bain);PublicKey publicKey = certificate.getPublicKey();String data = "验签原始字符串";String signData="私钥加签后签文";//验签            Signature sign = Signature.getInstance("请求算法的标准名称");sign.initVerify(publicKey);sign.update(data.getBytes());boolean verfiy =  sign.verify(decoder.decodeBuffer(signData));System.out.println("响应》》》》》验签结果》》》》》》》》:" + verfiy);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}

1.2.2 获取私钥

1.2.2.1 知道别名获取私钥

private static PrivateKey getPrivateKey(String keyStorePath, String alias, String password) throws Exception {FileInputStream is = new FileInputStream(keyStorePath);KeyStore ks = KeyStore.getInstance("JKS");ks.load(is, password.toCharArray());is.close();PrivateKey key = (PrivateKey) ks.getKey(alias, password.toCharArray());return key;}

1.2.2.2 不知道别名获取私钥

public static void main(String[] args) throws Exception {//加载私钥 根据路径读取私钥InputStream key = new FileInputStream("C:\\Users\\dell\\Desktop\\test.pfx");//密钥存储类型  Java加密体系结构标准算法名称文档有关标准密钥库类型的信息KeyStore ks = KeyStore.getInstance("PKCS12");try{//加载私钥 流和密码ks.load(key, "test".toCharArray());}finally{key.close();}PrivateKey privateKey = null;Enumeration<String> keyAlias = ks.aliases();while (keyAlias.hasMoreElements()) {String nextElement = keyAlias.nextElement();System.out.println("keyAlias.nextElement()=" + nextElement);boolean keyEntryFlag = ks.isKeyEntry(nextElement);System.out.println("keyAlias.nextElement().isKeyEntry=" + keyEntryFlag);if (keyEntryFlag) {privateKey = (PrivateKey) ks.getKey(nextElement, "test".toCharArray());break;}}}

1.2.2.3 获取私钥时异常UnrecoverableKeyException

注意：如果如下两出密码不同会报错：java.security.UnrecoverableKeyException: Cannot recover key

图中的密码一是密钥库keystore密码，密码二是别名密码

1.2.2.3.1 把密码修改为一致密码

把密码修改为一致密码即密钥库密码和别名密码用的一致
这时候就修改别名密码：

keytool -keystore d:\test.keystore -storepass 123456 -keypasswd -alias test -keypass 456789 -new 123456

其中，命令中的参数：

keystore：指定keystore文件
storepass：密钥库密码
keypasswd：更改条目的密钥口令
alias：密钥别名
keypass：旧的别名密码
new：新的别名密码

1.2.2.3.2 不同密码不同处理

一般在获取私钥时会报这个错误java.security.UnrecoverableKeyException: Cannot recover key，那么就在获取时处理这个密码错误

解决方法：在获取密码库keystore时用keystore密码，通过别名获取私钥时就用别名密码
如下：

private static PrivateKey getPrivateKey(String keyStorePath, String alias, String password) throws Exception {FileInputStream is = new FileInputStream(keyStorePath);KeyStore ks = KeyStore.getInstance("JKS");ks.load(is, "密钥库密码".toCharArray());is.close();PrivateKey key = (PrivateKey) ks.getKey(alias, "别名密码".toCharArray());return key;}

1.2.3 加密解密

1.2.3.1 私钥加密解密

  /*** 私钥加密*/public static String encryptByPrivateKey(byte[] data, String keyStorePath,String alias, String password) throws Exception {// 取得私钥  PrivateKey privateKey = getPrivateKey(keyStorePath, alias, password);// 对数据加密Cipher cipher = Cipher.getInstance(privateKey.getAlgorithm());cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, privateKey);return en.encode(cipher.doFinal(data));}/*** 私钥解密*/public static String decryptByPrivateKey(byte[] data, String keyStorePath,String alias, String password) throws Exception {// 取得私钥  PrivateKey privateKey = getPrivateKey(keyStorePath, alias, password);// 对数据加密Cipher cipher = Cipher.getInstance(privateKey.getAlgorithm());cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);return new String(cipher.doFinal(data));}

1.2.3.2 公钥加密解密

    /*** 公钥加密*/public static String encryptByPublicKey(byte[] data, String certificatePath)throws Exception {// 取得公钥PublicKey publicKey = getPublicKey(certificatePath);// 对数据加密  Cipher cipher = Cipher.getInstance(publicKey.getAlgorithm());cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);return en.encode(cipher.doFinal(data));}/*** 公钥解密*/public static String decryptByPublicKey(byte[] data, String certificatePath)throws Exception {// 取得公钥  PublicKey publicKey = getPublicKey(certificatePath);// 对数据加密Cipher cipher = Cipher.getInstance(publicKey.getAlgorithm());cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, publicKey);return new String(cipher.doFinal(data));}

1.2.4 验签加签

  public static String sign(byte[] sign, String keyStorePath, String alias,String password) throws Exception {// 获得证书  FileInputStream is = new FileInputStream(keyStorePath);KeyStore ks = KeyStore.getInstance("JKS");ks.load(is, password.toCharArray());is.close();X509Certificate x509Certificate = (X509Certificate) ks.getCertificate(alias);// 取得私钥  PrivateKey privateKey = (PrivateKey) ks.getKey(alias, password.toCharArray());// 构建签名Signature signature = Signature.getInstance(x509Certificate.getSigAlgName());signature.initSign(privateKey);signature.update(sign);return en.encode(signature.sign());}/*** 验证签名*/public static boolean verify(byte[] data, String sign,String certificatePath) throws Exception {// 获得证书  CertificateFactory certificateFactory = CertificateFactory.getInstance("X.509");FileInputStream in = new FileInputStream(certificatePath);X509Certificate x509Certificate = (X509Certificate)certificateFactory.generateCertificate(in);in.close();// 获得公钥  PublicKey publicKey = x509Certificate.getPublicKey();// 构建签名  Signature signature = Signature.getInstance(x509Certificate.getSigAlgName());signature.initVerify(publicKey);signature.update(data);return signature.verify(de.decodeBuffer(sign));}

1.2.5 验证证书有效期

1.2.5.1 验证公钥有效期

    /*** 验证Certificate是否过期或无效*/public static boolean verifyCertificate(String certificatePath) {boolean status = true;try {// 取得证书  Certificate certificate = getCertificate(certificatePath);// 验证证书是否过期或无效  status = verifyCertificate(new Date(), certificate);} catch (Exception e) {status = false;}return status;}/*** 验证证书是否过期或无效*/private static boolean verifyCertificate(Date date, Certificate certificate) {boolean status = true;try {X509Certificate x509Certificate = (X509Certificate) certificate;x509Certificate.checkValidity(date);} catch (Exception e) {status = false;}return status;}

1.2.5.2 验证私钥钥有效期

    /*** 验证Certificate*/public static boolean verifyCertificate(Date date, String keyStorePath,String alias, String password) {boolean status = true;try {Certificate certificate = getCertificate(keyStorePath, alias,password);status = verifyCertificate(date, certificate);} catch (Exception e) {status = false;}return status;}/*** 验证Certificate*/public static boolean verifyCertificate(String keyStorePath, String alias,String password) {return verifyCertificate(new Date(), keyStorePath, alias, password);}

1.2.6 结果验证

    private static String password = "123456";private static String alias = "test";private static String certificatePath = "e:/test.cer";private static String keyStorePath = "e:/test.keystore";public static void main(String[] args) throws Exception{System.err.println("公钥加密——私钥解密");String inputStr = "Ceritifcate";  byte[] data = inputStr.getBytes();  String encrypt = encryptByPublicKey(data,certificatePath);String decrypt = decryptByPrivateKey(de.decodeBuffer(encrypt),keyStorePath, alias, password);System.err.println("加密前: " + inputStr + "\n\r" +"加密中: " + encrypt + "\n\r"+ "解密后: " + decrypt);System.err.println("公钥加密——私钥解密");System.err.println("私钥加密——公钥解密");String inputStr_new = "sign";byte[] data_new = inputStr_new.getBytes();String encodedData = encryptByPrivateKey(data_new,keyStorePath, alias, password);String decodedData = decryptByPublicKey(de.decodeBuffer(encodedData),certificatePath);System.err.println("加密前: " + inputStr_new + "\n\r" +"加密中: " + encodedData + "\n\r"+ "解密后: " + decodedData);System.err.println("私钥签名——公钥验证签名");// 产生签名String sign = sign(de.decodeBuffer(encodedData), keyStorePath, alias,password);System.err.println("签名:\r\n" + sign);// 验证签名boolean status = verify(de.decodeBuffer(encodedData),sign,certificatePath);System.err.println("状态:\r\n" + status);}

2 PFX(，p12)&信息交换文件

2.1 问题引入

JKS和PKCS#12都是比较常用的两种密钥库格式/标准。对于前者，搞Java开发，尤其是接触过HTTPS平台的朋友，并不陌生。JKS文件（通常为*.jks或*.keystore，扩展名无关）可以通过Java原生工具——KeyTool生成；而后者PKCS#12文件（通常为*.p12或*.pfx，意味个人信息交换文件），则是通过更为常用的OpenSSL工具产生。
当然，这两者之间是可以通过导入/导出的方式进行转换的！当然，这种转换需要通过KeyTool工具进行！
假如有个*.pfx文件，需要他们从中提取密钥，然后进行加密交互。但是，Java原生的密钥库文件格式为JKS，如何操作*.pfx文件？密钥库操作需要获知密钥库别名，*.pfx别名是什么？！接下来就解决这些问题！

2.2 解决方案

方案：

通过keytool密钥库导入命令importkeystore，将密钥库格式由PKCS#12转换为JKS。
检索新生成的密钥库文件，提取别名信息。
由密钥库文件导出数字证书（这里将用到别名）。
通过代码提取公钥/私钥、签名算法等

实际操作：

keytool -importkeystore -v  -srckeystore zlex.pfx -srcstoretype pkcs12 -srcstorepass 123456 -destkey
store zlex.keystore -deststoretype jks -deststorepass 123456

importkeystore:导入密钥库，通过格式设定，我们可以将PKCS#12文件转换为JKS格式。
v:显示详情
srckeystore:源密钥库，这里是zlex.pfx
srcstoretype:源密钥库格式，这里为pkcs12
srcstorepass:源密钥库密码，这里为123456
destkeystore:目标密钥库，这里为zlex.keystore
deststoretype:目标密钥库格式，这里为jks，默认值也如此
deststorepass:目标密钥库密码，这里为123456

通过这个操作，我们能够获得所需的密钥库文件zlex.keystore
这时，我们已经获得了密钥库文件，只要确定对应的别名信息，就可以提取公钥/私钥，以及数字证书，进行加密交互了

查看证书，以及证书别名

keytool -list -keystore zlex.keystore -storepass 123456 -v

list:列举密钥库
keystore:密钥库，这里是zlex.keystore
storepass:密钥库密码，这里是123456
v:显示详情

这里需要细致观察一下别名信息！！！就是红框中的数字1

现在，我们把证书导出！

keytool -exportcert -alias 1 -keystore zlex.keystore -file zlex.crt -storepass 123456

现在证书也导出了，我们可以提取公钥/私钥，进行加密/解密，签名/验证操作了！当然，即便没有证书，我们也能够通过密钥库（JKS格式）文件获得证书，以及公钥/私钥、签名算法等
剩下的就和上面的一样了

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加密之数字证书和PFX信息交换

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1 数字证书

1.1 制作证书

1.1.1 生成keyStroe文件

1.1.2 生成自签名证书

1.2 实际操作

1.2.1 获取公钥

1.2.1.1 通过流式获取公钥

1.2.1.2 通过文本文件获取公钥

1.2.2 获取私钥

1.2.2.1 知道别名获取私钥

1.2.2.2 不知道别名获取私钥

1.2.2.3 获取私钥时异常UnrecoverableKeyException

1.2.2.3.1 把密码修改为一致密码

1.2.2.3.2 不同密码不同处理

1.2.3 加密解密

1.2.3.1 私钥加密解密

1.2.3.2 公钥加密解密

1.2.4 验签加签

1.2.5 验证证书有效期

1.2.5.1 验证公钥有效期

1.2.5.2 验证私钥钥有效期

1.2.6 结果验证

2 PFX(，p12)&信息交换文件

2.1 问题引入

2.2 解决方案

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