【Java】Spring Boot 实现https ssl免密登录(X.509 pki登录)

• Z时代
• 2024-01-10
• 分类：技术分享

要让项目实现ssl免密登录，首先需要开启https。
所以先从Spring Boot如何开启https说起。

创建服务端证书

为了开启https，我们需要一份证书。

实际开发中，会在网上申请一个机构颁发的证书。这里为了方便，我会使用openssl命令自己生成一个证书来使用。

openssl req -x509 -sha256 -days 3650 -newkey rsa:4096 -keyout rootCA.key -out rootCA.crt

所有的密码都是123456，然后根据提示输入相关信息就好，如果嫌麻烦也可以直接回车跳过。

这样我们就得到了证书rootCA.crt和私钥rootCA.key。

要在Spring Boot中实现服务器端X.509身份验证，还需要给我们的服务端也生成一个证书。

openssl req -new -newkey rsa:4096 -keyout localhost.key -out localhost.csr

同样，密码是123456，文件名localhost可以自行修改。

接下来就是用rootCA给我们的服务端证书做签名了，在此之前，我们先写一个配置文件，里面写有一些基本的配置

vi conf.config

authorityKeyIdentifier=keyid,issuer
basicConstraints=CA:FALSE
subjectAltName = @alt_names
[alt_names]
DNS.1 = localhost

其中DNS.1的值就是你的域名，比如www.segmentfault.com，localhost等等。如果这里填错了，访问网站时，浏览器会提示网站不安全。

然后给服务端证书签名，会提示你输入rootCA的密码

openssl x509 -req -CA rootCA.crt -CAkey rootCA.key -in localhost.csr -out localhost.crt -days 365 -CAcreateserial -extfile conf.config

成功后，让我们查看一下证书的信息

openssl x509 -in localhost.crt -text

最后再将签名证书和私钥打包到PKCS文件中

openssl pkcs12 -export -out localhost.p12 -name "localhost" -inkey localhost.key -in localhost.crt

这条指令会要你先输入localhost.key的密码，然后再要你定义localhost.p12的密码。localhost.p12这个密码一定要记住，因为在Spring的配置文件中有用到。
另外需要特别注意的是，Spring配置文件中server.ssl.keyAlias的值，就是命令中的localhost（-name "localhost"）。

Spring Boot开启https

把localhost.p12复制到resources目录下之后编译项目

修改application.properties文件

server.port=8888
server.ssl.key-store=classpath:localhost.p12
server.ssl.key-store-password=123456
server.ssl.keyStoreType=PKCS12
server.ssl.keyAlias=localhost

在chrome://settings/security中，选择受信任的根证书颁发机构导入rootCA.crt

这时启动项目，就可以使用https访问网站了，而且浏览器提示网站时安全的。

创建信托证书

信托证书中会存有信任的外部实体的证书
这里我们只要将rootCA.crt添加进去就可以了

keytool -import -trustcacerts -noprompt -alias ca -ext san=dns:localhost,ip:127.0.0.1 -file rootCA.crt -keystore localhost.jks

然后将localhost.jks添加到项目中，并修改配置文件

application.properties添加：

server.ssl.trust-store=classpath:localhost.jks
server.ssl.trust-store-password=123456
server.ssl.client-auth=need

注意：此时由于添加了server.ssl.client-auth=need，因为没有添加个人证书，所以这个时候刷新页面，项目会无法访问，如果想要同时兼任普通登录，可以将need改成want，但是want只会在第一次访问页面时才会向客户索取个人证书

创建客户端证书

现在创建一个客户端的证书，步骤和服务端的差不多一样。

openssl req -new -newkey rsa:4096 -nodes -keyout shurlormes.key -out shurlormes.csr

在生成客户端证书时，那些信息不建议跳过，因为在后续的步骤中，会获取其中的信息用以登录。比如我在Common Name处填写的信息，就是等下用来登录的用户名。

接下来用RootCA给客户端证书签名

openssl x509 -req -CA rootCA.crt -CAkey rootCA.key -in shurlormes.csr -out shurlormes.crt -days 365 -CAcreateserial

然后再将签名证书和私钥打包到PKCS文件中

openssl pkcs12 -export -out shurlormes.p12 -name "shurlormes" -inkey shurlormes.key -in shurlormes.crt

最后在chrome://settings/security选择个人证书把shurlormes.p12导入，期间会要你输入它的密码。

这时候刷新页面，浏览器就会弹出一个对话框，让你选择个人认证了。

Spring Boot获取个人证书信息

恭喜你，到了这一步，pki登录已经完成了99%了。接下来就是通过 request 获取证书信息，然后处理字符串，拿到用户名做登录即可。

@RequestMapping("/login")
public String login(HttpServletRequest request) {
X509Certificate[] certs = (X509Certificate[]) request.getAttribute("javax.servlet.request.X509Certificate");
if(certs != null) {
X509Certificate gaX509Cert = certs[0];
String dn = gaX509Cert.getSubjectDN().toString();
System.out.println("个人证书信息:" + dn);
String username = "";
String[] dnArray = dn.split(",");
for (String dnItem : dnArray) {
String[] dnInfo = dnItem.split("=");
String key = dnInfo[0];
String value = dnInfo[1];
if("cn".equalsIgnoreCase(key.trim())) {
username = value;
break;
}
}
System.out.println("用户名:" + username);
if(!StringUtils.isEmpty(username)) {
SecurityContext securityContext = SecurityContextHolder.getContext();
User userDetails = new User(username, "", Collections.EMPTY_LIST);
securityContext.setAuthentication(new UsernamePasswordAuthenticationToken(userDetails, "", Collections.EMPTY_LIST));
return "redirect:/";
}
}
return "login";
}

Spring Boot 同时开启http和https

相信大家都发现了，现在项目只能通过https访问，如果用http访问浏览器直接返回Bad request了。

要同时开启https和http，只需添加一个TomcatConfig就可以

@Configuration
public class TomcatHttpConfig {
@Bean
public TomcatServletWebServerFactory servletContainer() {
TomcatServletWebServerFactory tomcat = new TomcatServletWebServerFactory();
tomcat.addAdditionalTomcatConnectors(initiateHttpConnector());
return tomcat;
}
private Connector initiateHttpConnector() {
Connector connector = new Connector("org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol");
connector.setScheme("http");
connector.setPort(9999);
connector.setSecure(false);
return connector;
}
}

这时候启动项目，注意看控制台打印的信息。

说明已经成功启动http在端口9999，https在8888，页面也可以成功访问了。

Spring Boot http自动跳转https

上面我们已经可以同时访问http和https，但如果我要访问http的时候，自动跳转的https呢？
只需要在上面的基础上稍微改改就可以了。

@Configuration
public class TomcatHttpConfig {
@Bean
public TomcatServletWebServerFactory servletContainer() {
TomcatServletWebServerFactory tomcat = new TomcatServletWebServerFactory() {
@Override
protected 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(initiateHttpConnector());
return tomcat;
}
private Connector initiateHttpConnector() {
Connector connector = new Connector("org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol");
connector.setScheme("http");
connector.setPort(9999);
connector.setSecure(false);
connector.setRedirectPort(8888);
return connector;
}
}

踩坑总结

1. 把服务端证书p12文件添加到项目resources后，记得rebuild项目，否则target的classes中没有生成证书文件，会导致项目启动失败。

2. application.properties中的server.ssl.keyAlias需要和生成p12文件的-name一致，否则也会导致项目无法启动。

3. 如果要指定域名，需要修改conf.confg中的DNS.1，否则浏览器会提示网站不安全。

代码地址

https://github.com/Shurlormes...

参考资料

https://www.baeldung.com/x-50...

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