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用Spring Boot实现https ssl免密登录

2021-01-07    
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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
用Spring Boot实现https ssl免密登录

 

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
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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

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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

用Spring Boot实现https ssl免密登录

 

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。

用Spring Boot实现https ssl免密登录

 

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

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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

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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
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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。

用Spring Boot实现https ssl免密登录

 


用Spring Boot实现https ssl免密登录

 


用Spring Boot实现https ssl免密登录

 

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。

用Spring Boot实现https ssl免密登录

 

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";
}
用Spring Boot实现https ssl免密登录

 


用Spring Boot实现https ssl免密登录

 

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。

用Spring Boot实现https ssl免密登录

 

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。

用Spring Boot实现https ssl免密登录

 

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。

用Spring Boot实现https ssl免密登录

 

Spring Boot http自动跳转https

上面我们已经可以同时访问 htt p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。
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