SpringBoot整合自签名SSL证书，转变HTTPS安全访问（单向认证服务端）

前言

HTTP 具有相当优秀和方便的一面,然而 HTTP 并非只有好的一面，事物皆具两面性，它也是有不足之处的。例如：

  1. 通信使用明文（不加密），内容可能会被窃听。
  2. 不验证通信方的身份，因此有可能会遭遇伪装。
  3. 无法证明报文的完整性，所以有可能会遭篡改等。

因HTTP有存在通信上的不足，HTTPS因此诞生（HTTPS 是身披 SSL 外壳的 HTTP），HTTPS采用非对称加密，从而相对安全。

SSL协议介绍

SSL (Secure Sockets Layer）安全套接层，是一个不依赖于平台和运用程序的协议，位于TCP/IP协议与各种应用层协议之间，为数据通信提高安全支持。

是由Netscape公司于1990年开发，用于保障Word Wide Web（WWW）通讯的安全。主要任务是提供私密性，信息完整性和身份认证。

SSL在协议层中的位置

SSL原理详解

SSL的体系结构中包含两个协议子层，其中底层是SSL记录协议层（SSL Record Protocol Layer）；高层是SSL握手协议层（SSL HandShake Protocol Layer）。

在这里插入图片描述

  • SSL记录协议层的作用是为高层协议提供基本的安全服务。SSL纪录协议针对HTTP协议进行了特别的设计，使得超文本的传输协议HTTP能够在SSL运行。纪录封装各种高层协议，具体实施压缩解压缩、加密解密、计算和校验MAC等与安全有关的操作。
  • SSL握手协议层包括SSL握手协议（SSL HandShake Protocol）、SSL密码参数修改协议（SSL Change
    Cipher Spec Protocol）和SSL告警协议（SSL Alert
    Protocol）。握手层的这些协议用于SSL管理信息的交换，允许应用协议传送数据之间相互验证，协商加密算法和生成密钥等。

SSL握手协议的作用是协调客户和服务器的状态，使双方能够达到状态的同步。

其中最重要的是记录协议和握手协议：

  • SSL记录协议：它建立在可靠的传输（如TCP）之上，为高层协议提供数据封装、压缩、加密等基本功能
  • SSL握手协议：它建立在SSL记录协议之上，用于在实际的数据传输开始之前，通讯双方进行身份认证、协商加密算法、交换加密密钥等。

整合HTTPS

SSL证书的颁发必须是公开公认的CA机构颁发的，在浏览器中才会被认可是合法的；
SSL证书是针对域名的，单域名的SSL证书对非该域名是无效的，通配域名证书对一级域名和二级域名都有效。

生成自签名SSL

在JDK bin目录下，运行：

# D:\java\key 此地址为存放目录，需要自己创建
keytool -genkey -alias tomcat  -storetype PKCS12 -keyalg RSA -keysize 2048  -keystore D:\java\key\keystore.p12 -validity 3650 -ext san=ip:127.0.0.1,dns:localhost -storepass 123456输入密钥库口令:
再次输入新口令:
您的名字与姓氏是什么?[Unknown]:
您的组织单位名称是什么?[Unknown]:
您的组织名称是什么?[Unknown]:
您所在的城市或区域名称是什么?[Unknown]:
您所在的省/市/自治区名称是什么?[Unknown]:
该单位的双字母国家/地区代码是什么?[Unknown]:
CN=Unknown, OU=Unknown, O=Unknown, L=Unknown, ST=Unknown, C=Unknown是否正确?[否]:  是

各参数的含义：

  1. -storetype 指定密钥仓库类型
  2. -keyalg 生证书的算法名称，RSA是一种非对称加密算法
  3. -keysize 证书大小，秘钥长度
  4. -keystore 生成的证书文件的存储路径
  5. -validity 证书的有效期，单位 天
  6. -alias 表示keystore的别名
  7. -genkey 表示要创建一个新秘钥
  8. -ext san=ip: 安装证书后，通过这个IP进行访问不会提示不安全，多个IP使用[,]分隔
  9. -ext san=dns: 安装证书后，通过这个域名进行访问不会提示不安全，多个域名使用[,]分隔

执行完上面一行命令后，在你的系统的当前用户目录下会生成一个keystore.p12文件，我们也可以使用以下命令查看证书内容：

keytool -list -v -storetype pkcs12 -keystore keystore.p12

在这里插入图片描述
如果你已经有SSL证书，你也可将其导入到keystore里，供Spring Boot使用

keytool -import -alias tomcat -file myCertificate.crt -keystore keystore.p12 -storepass password

配置文件

将这个文件拷贝到我们项目的resources目录下，然后修改application.properties文件，添加HTTPS支持。
在这里插入图片描述

server:port: 443servlet:context-path: /session:timeout: PT24H  # 超时24小时ssl:#文件地址key-store: classpath:certificate/keystore.p12#证书密码key-store-password: 123456key-store-type: PKCS12key-alias: tomcathttp2:enabled: true

这样就可以通过HTTPS来访问我们的Web了。

配置HTTP重定向至HTTPS

光有HTTPS肯定还不够，很多用户可能并不知道，用户有可能继续使用HTTP来访问你的网站，这个时候我们需要添加HTTP自动重定向到HTTPS的功能，当用户使用HTTP来进行访问的时候自动转为HTTPS的方式。

配置很简单，在入口类中添加相应的重定向Bean就行了，如下：

import org.apache.catalina.Context;
import org.apache.catalina.connector.Connector;
import org.apache.tomcat.util.descriptor.web.SecurityCollection;
import org.apache.tomcat.util.descriptor.web.SecurityConstraint;
import org.springframework.boot.web.embedded.tomcat.TomcatServletWebServerFactory;
import org.springframework.context.annotation.Bean;
import org.springframework.context.annotation.Configuration;/*** @ClassName: ConnectorConfig* @description:* @author: Liuxb* @version: v1.0* @date: 2023/10/26 14:47*/
@Configuration
public class ConnectorConfig {@Beanpublic TomcatServletWebServerFactory tomcatServletWebServerFactory(Connector connector){TomcatServletWebServerFactory tomcat = new TomcatServletWebServerFactory() {@Overrideprotected void postProcessContext(Context context) {SecurityConstraint securityConstraint = new SecurityConstraint();securityConstraint.setUserConstraint("CONFIDENTIAL");SecurityCollection collection = new SecurityCollection();collection.addPattern("/*");securityConstraint.addCollection(collection);context.addConstraint(securityConstraint);}};tomcat.addAdditionalTomcatConnectors(connector);return tomcat;}@Beanpublic Connector connector (){Connector connector = new Connector("org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol");connector.setScheme("http");connector.setSecure(false);// 代理端口connector.setPort(80);// yml端口connector.setRedirectPort(443);return connector;}}

这个时候当我们访问http://localhost:80的时候系统会自动重定向到https://localhost:443这个地址上。

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