1 簡介 是不安全的，我們需要給它套上 ，讓它變成 。本文章將用實例介紹 整合 。 2 密碼學基礎 要談 就要談 ，自然就要談安全；談及安全，就必然涉及密碼學的一些知識。 2.1 密碼體制 要建立一個密碼體制，需要由五個空間組成，分別是： 明文M：加密前或解密後的信息； 密文C：明文加密後的信息； ...
1 簡介
HTTP是不安全的，我們需要給它套上SSL，讓它變成HTTPS。本文章將用實例介紹Springboot整合HTTPS。
2 密碼學基礎
要談https就要談Security，自然就要談安全；談及安全，就必然涉及密碼學的一些知識。
2.1 密碼體制
要建立一個密碼體制，需要由五個空間組成，分別是：
-
明文M：加密前或解密後的信息；
-
密文C：明文加密後的信息；
-
密鑰K：由加密密鑰和解密密鑰組成；
-
加密E：從明文到密文的變換；
-
解密D：從密文到明文的變換。
如圖所示：
2.2 兩種加密方式
2.2.1 對稱加密
對稱加密，或者也叫單鑰加密，是指加密密鑰和解密密鑰相同（或者容易由一個計算出另一個）的加密方式。
對稱加密的主要優勢是：加密、解密運算速度快，效率高；
局限性：密鑰分發複雜，密鑰管理困難，保密通信系統開放性差，數字簽名；
代表演算法：DES演算法、AES演算法；
舉個小例子：
明文為48，加密演算法f(x)=8x+71，
則密文C=8*48+71=455
則解密演算法為f(x)=(x-71)/8;
則解密後的明文M=(455-71)/8=48；
2.2.2 非對稱加密
非對稱加密是指加密和解密分別使用不同的密鑰，並且不能由加密密鑰推導出解密密鑰的加密方式。
主要優勢：密鑰分配簡單，便於管理，系統開放性好，可以實現數字簽名；
局限性：加密、解密運算效率較低；
代表演算法：RSA演算法、ECC演算法；
舉個大例子：
步驟如下：
| Step | Description | Formula | Note |
|---|---|---|---|
| 1 | 找出兩個質數 | P、Q | |
| 2 | 計算公共模數 | N=P*Q | |
| 3 | 計算歐拉函數 | φ(N) = (P-1)(Q-1) | |
| 4 | 計算公鑰E | 1 < E < φ(N) | E的取值必須是整數 E 和 φ(N) 必須是互質數 |
| 5 | 計算私鑰D | E * D % φ(N) = 1 | |
| 6 | 加密 | C ＝ M^E mod N | C：密文 M：明文 |
| 7 | 解密 | M ＝C^D mod N | C：密文 M：明文 |
其中，公鑰＝(E , N) ，私鑰＝(D, N)，對外，我們只暴露公鑰。
1.找出兩個質數
隨便找兩個質數，我們找P=5，Q=11。
2.計算公共模數
公共模數N=P*Q=5*11=55
3.計算歐拉函數
φ(N) = (P-1)(Q-1)=4*10=40
4.計算公鑰E
1 < E < φ(N)，我們取E=13
5.計算私鑰D
(13*D)%40=1，則取D=37
6.加密
假設要傳輸的明文為8，使用公鑰(E,N)=(13,55)加密
通過公式C ＝ M^E mod N=8^13%55=28
7.解密
使用密鑰(D,N)=(37,55)解密
解密M ＝C^D mod N=28^37%55=8
另外，我們可以用私鑰加密，公鑰解密，
如明文為2，則用私鑰(37,55)加密密文C=(2^37)%55=7
用公鑰(13,55)解密M=(7^13)%55=2。
至此，整個非對稱加密過程演示了一遍，希望大家能理解，特別是非對稱加密，因為HTTPS使用的是非對稱加密。實際的使用演算法更複雜，密鑰長度會更大。
2.3 證書
要使用SSL，需要有證書，這個證書文件是包含公鑰密鑰，也就是非對稱加密中要使用的。
獲取證書有兩種方式：
- 從CA(Certificate Authority)機構獲取，即客戶端會認可的證書，具有公信力；有免費也有收費的，收費的比較穩定比較安全。
- 自簽證書，自己製作證書，一般用於測試，瀏覽器不承認。
為方便起見，在本次實例中使用自簽證書，兩種證書整合過程並無差異。
3 Springboot整合HTTPS
3.1 先讓Web跑起來
作為一個Web應用，我們先讓它跑起來，然後再整合https。
（1）引入Web依賴：
<dependency>
<groupId>org.springframework.boot</groupId>
<artifactId>spring-boot-starter-web</artifactId>
</dependency>
（2）配置埠：
server.port=80
（3）實現Contrlloer：
@RestController
public class HelloController {
@GetMapping("/hello")
public String hello() {
return "Welcome to www.pkslow.com";
}
}
完成上面工作後，啟動應用即可。
訪問http://localhost/hello 得到下麵結果，說明整個Web應用起來了。
3.2 生成密鑰文件jks
通過命令行生成密鑰文件如下：
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
命令行重要參數的意義：
-
alias：密鑰別名，可以隨便起，不衝突就行； -
keyalg：加密演算法； -
keysize：密鑰長度，2048基本就不可能破解了； -
keystore：keystore的文件名； -
dname：這個很關鍵，特別是CN=後面要按正確的功能變數名稱來寫； -
validity：cert的有效期；
執行完以上命令後，就會生成localhost.jks文件，把該文件放到classpath下即可，當然也可以放到其它位置，配置文件指定正確即可。
3.3 重新配置並重啟
按照實際情況重新配置application.properties文件：
server.port=443
server.ssl.enabled=true
server.ssl.key-store-type=jks
server.ssl.key-store=classpath:localhost.jks
server.ssl.key-store-password=changeit
server.ssl.key-alias=localhost
重啟後訪問如下：
發現有紅色警告，因為這是自簽名的cert，並不被Chrome所認可，所以會校驗失敗。以前的Chrome版本只是警告，但還是可以訪問的，現在新版本的已經不能訪問了。
通過Postman來訪問便可：
3.4 使用PKS12格式
如果想使用PKCS12替換JKS，命令和配置可以參考下麵：
生成密鑰：
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
配置文件如下：
server.port=443
server.ssl.enabled=true
server.ssl.key-store-type=PKCS12
server.ssl.key-store=classpath:localhost.p12
server.ssl.key-store-password=changeit
server.ssl.key-alias=localhost
總結
本文簡單介紹了一些密碼學的基礎和如何通過Springboot整合HTTPS。本文詳細代碼可在南瓜慢說公眾號回覆<SpringbootSSLBasic>獲取。
其實，SSL非常複雜，知識點非常多。後續文章會繼續介紹密鑰工具、重定向、Reactive整合、雙向驗證等。
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