netty 案例,netty4.1 中级拓展篇十三《Netty 基于 SSL 实现信息传输过程中双向加密验证》

用户头像
小傅哥
关注
发布于: 2020 年 08 月 22 日

前言介绍

>SSL(Secure Sockets Layer 安全套接层),及其继任者传输层安全(Transport Layer Security,TLS)是为网络通信提供安全及数据完整性的一种安全协议。TLS与SSL在传输层对网络连接进行加密。



在实际通信过程中,如果不使用SSL那么信息就是明文传输,从而给非法分子一些可乘之机;

  • 窃听风险[eavesdropping]:第三方可以获知通信内容。

  • 篡改风险[tampering]:第三方可以修改通信内容。

  • 冒充风险[pretending]:第三方可以冒充他人身份参与通信。



SSL/TLS协议就是为了解决这三大风险而设计的;

  • 保密:在握手协议中定义了会话密钥后,所有的消息都被加密。

  • 鉴别:可选的客户端认证,和强制的服务器端认证。

  • 完整性:传送的消息包括消息完整性检查(使用MAC)。



那么本章节我们通过在netty的channHandler中添加SSL安全模块{sslContext.newHandler(channel.alloc())},来实现加密传输的效果。



测试注释掉客户端SSL安全模块:

io.netty.handler.ssl.NotSslRecordException: not an SSL/TLS record: cea2d0c5b9abd6dabac5a3ba627567737461636bb3e6b6b4d5bb207c20cda8d6aab7fecef1b6cbc1b4bdd3bda8c1a2b3c9b9a6204d6f6e205365702032332031333a35303a3535204353542032303139203132372e302e302e310d0a



测试篡改服务端时间:

javax.net.ssl.SSLHandshakeException: General SSLEngine problem



开发环境

1、jdk1.8【jdk1.7以下只能部分支持netty】

2、Netty4.1.36.Final【netty3.x 4.x 5每次的变化较大,接口类名也随着变化】

3、OpenSSL-Win64 可以按照自己的需要进行下载;http://slproweb.com/products/Win32OpenSSL.html



生成证书 | 过程较长,耐心完成





>1、安装OpenSSL



安装完成后D:\Program Files\OpenSSL-Win64\bin目录下,cnf文件复制到bin目录里,否则在操作工程中如果未指定路径,会报错;

https://stackoverflow.com/questions/22906927/openssl-windows-error-in-req/27918971



>2、生成服务端和客户端私钥 | 命令中需要输入密码测试可以都输入123456



openssl genrsa -des3 -out server.key 1024
openssl genrsa -des3 -out client.key 1024



>3、根据key生成csr文件 | -config openssl.cnf 默认在cnf文件夹,如果未复制出来,需要指定路径“D://..cnf//openssl.cnf”



openssl req -new -key server.key -out server.csr -config openssl.cnf
openssl req -new -key client.key -out client.csr -config openssl.cnf



>4、根据ca证书server.csr、client.csr生成x509证书



openssl x509 -req -days 3650 -in server.csr -CA ca.crt -CAkey ca.key -CAcreateserial -out server.crt
openssl x509 -req -days 3650 -in client.csr -CA ca.crt -CAkey ca.key -CAcreateserial -out client.crt



>5、将key文件进行PKCS#8编码



openssl pkcs8 -topk8 -in server.key -out pkcs8_server.key -nocrypt
openssl pkcs8 -topk8 -in client.key -out pkcs8_client.key -nocrypt



>6、最终将bin文件夹下,如下文件复制出来;



server端:ca.crt、server.crt、pkcs8_server.key
client端:ca.crt、client.crt、pkcs8_client.key



代码示例

itstack-demo-netty-2-13
└── src
├── main
│ └── java
│ └── org.itstack.demo.netty
│ ├── client
│ │ ├── MyChannelInitializer.java
│ │ ├── MyClientHandler.java
│ │ └── NettyClient.java
│ ├── server
│ │ ├── MyChannelInitializer.java
│ │ ├── MyServerHandler.java
│ │ └── NettyServer.java
│ └── ssl
│ ├── client
│ │ ├── ca.crt
│ │ ├── client.crt
│ │ └── pkcs8_client.key
│ └── server
│ ├── ca.crt
│ ├── pkcs8_server.key
│ └── server.crt
└── test
└── java
└── org.itstack.demo.test
└── ApiTest.java



以下重点代码块讲解,完整代码,关注公众号:bugstack虫洞栈 | 回复Netty源码获取



客户端:



>client/NettyClient.java | 引入SSL认证



/**
* 虫洞栈:https://bugstack.cn
* 公众号:bugstack虫洞栈 {获取学习源码}
* Create by fuzhengwei on 2019
*/
public class NettyClient {
public static void main(String[] args) throws SSLException {
new NettyClient().connect("127.0.0.1", 7398);
}
private void connect(String inetHost, int inetPort) throws SSLException {
//引入SSL安全验证
File certChainFile = new File("E:\\itstack\\GIT\\itstack.org\\itstack-demo-netty\\itstack-demo-netty-2-13\\src\\main\\java\\org\\itstack\\demo\\netty\\ssl\\client\\client.crt");
File keyFile = new File("E:\\itstack\\GIT\\itstack.org\\itstack-demo-netty\\itstack-demo-netty-2-13\\src\\main\\java\\org\\itstack\\demo\\netty\\ssl\\client\\pkcs8_client.key");
File rootFile = new File("E:\\itstack\\GIT\\itstack.org\\itstack-demo-netty\\itstack-demo-netty-2-13\\src\\main\\java\\org\\itstack\\demo\\netty\\ssl\\client\\ca.crt");
SslContext sslCtx = SslContextBuilder.forClient().keyManager(certChainFile, keyFile).trustManager(rootFile).build();
//配置客户端NIO线程组
EventLoopGroup workerGroup = new NioEventLoopGroup();
try {
Bootstrap b = new Bootstrap();
b.group(workerGroup);
b.channel(NioSocketChannel.class);
b.option(ChannelOption.AUTO_READ, true);
b.handler(new MyChannelInitializer(sslCtx));
ChannelFuture f = b.connect(inetHost, inetPort).sync();
System.out.println("itstack-demo-netty client start done. {关注公众号:bugstack虫洞栈 | 获取专题源码}");
f.channel().closeFuture().sync();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
workerGroup.shutdownGracefully();
}
}
}



>client/NettyClient.java | 添加SSL认证模块,测试过程中可以尝试注释掉



/**
* 虫洞栈:https://bugstack.cn
* 公众号:bugstack虫洞栈 {获取学习源码}
* Create by fuzhengwei on 2019
*/
public class MyChannelInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel> {
private SslContext sslContext;
public MyChannelInitializer(SslContext sslContext) {
this.sslContext = sslContext;
}
@Override
protected void initChannel(SocketChannel channel) throws Exception {
// 添加SSL安全验证
channel.pipeline().addLast(sslContext.newHandler(channel.alloc()));
// 基于换行符号
channel.pipeline().addLast(new LineBasedFrameDecoder(1024));
// 解码转String,注意调整自己的编码格式GBK、UTF-8
channel.pipeline().addLast(new StringDecoder(Charset.forName("GBK")));
// 解码转String,注意调整自己的编码格式GBK、UTF-8
channel.pipeline().addLast(new StringEncoder(Charset.forName("GBK")));
// 在管道中添加我们自己的接收数据实现方法
channel.pipeline().addLast(new MyClientHandler());
}
}



服务端:



>server/NettyServer.java | 引入SSL安全验证



/**
* 虫洞栈:https://bugstack.cn
* 公众号:bugstack虫洞栈 {获取学习源码}
* Create by fuzhengwei on 2019
*/
public class NettyServer {
public static void main(String[] args) throws SSLException {
new NettyServer().bing(7398);
}
private void bing(int port) throws SSLException {
//引入SSL安全验证
File certChainFile = new File("E:\\itstack\\GIT\\itstack.org\\itstack-demo-netty\\itstack-demo-netty-2-13\\src\\main\\java\\org\\itstack\\demo\\netty\\ssl\\server\\server.crt");
File keyFile = new File("E:\\itstack\\GIT\\itstack.org\\itstack-demo-netty\\itstack-demo-netty-2-13\\src\\main\\java\\org\\itstack\\demo\\netty\\ssl\\server\\pkcs8_server.key");
File rootFile = new File("E:\\itstack\\GIT\\itstack.org\\itstack-demo-netty\\itstack-demo-netty-2-13\\src\\main\\java\\org\\itstack\\demo\\netty\\ssl\\server\\ca.crt");
SslContext sslCtx = SslContextBuilder.forServer(certChainFile, keyFile).trustManager(rootFile).clientAuth(ClientAuth.REQUIRE).build();
//配置服务端NIO线程组
EventLoopGroup parentGroup = new NioEventLoopGroup(1); //NioEventLoopGroup extends MultithreadEventLoopGroup Math.max(1, SystemPropertyUtil.getInt("io.netty.eventLoopThreads", NettyRuntime.availableProcessors() * 2));
EventLoopGroup childGroup = new NioEventLoopGroup();
try {
ServerBootstrap b = new ServerBootstrap();
b.group(parentGroup, childGroup)
.channel(NioServerSocketChannel.class) //非阻塞模式
.option(ChannelOption.SO_BACKLOG, 128)
.childHandler(new MyChannelInitializer(sslCtx));
ChannelFuture f = b.bind(port).sync();
System.out.println("itstack-demo-netty server start done. {关注公众号:bugstack虫洞栈 | 获取专题源码}");
f.channel().closeFuture().sync();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
childGroup.shutdownGracefully();
parentGroup.shutdownGracefully();
}
}
}



>server/NettyServer.java | 添加SSL认证模块



**
* 虫洞栈:https://bugstack.cn
* 公众号:bugstack虫洞栈 {获取学习源码}
* Create by fuzhengwei on 2019
*/
public class MyChannelInitializer extends ChannelInitializer<SocketChannel> {
private SslContext sslContext;
public MyChannelInitializer(SslContext sslContext) {
this.sslContext = sslContext;
}
@Override
protected void initChannel(SocketChannel channel) {
// 添加SSL安装验证
channel.pipeline().addLast(sslContext.newHandler(channel.alloc()));
// 基于换行符号
channel.pipeline().addLast(new LineBasedFrameDecoder(1024));
// 解码转String,注意调整自己的编码格式GBK、UTF-8
channel.pipeline().addLast(new StringDecoder(Charset.forName("GBK")));
// 解码转String,注意调整自己的编码格式GBK、UTF-8
channel.pipeline().addLast(new StringEncoder(Charset.forName("GBK")));
// 在管道中添加我们自己的接收数据实现方法
channel.pipeline().addLast(new MyServerHandler());
}
}



测试结果



>启动服务端NettyServer



itstack-demo-netty server start done. {关注公众号:bugstack虫洞栈 | 获取专题源码}
链接报告开始
链接报告信息:有一客户端链接到本服务端
链接报告IP:127.0.0.1
链接报告Port:7399
链接报告完毕
2019-09-21 15:11:50 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | 通知服务端链接建立成功 Mon Sep 23 15:11:50 CST 2019 127.0.0.1
2019-09-21 15:11:51 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]客户端发送,服务端你在吗?
2019-09-21 15:11:51 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]客户端发送,服务端你在吗?
2019-09-21 15:11:51 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]客户端发送,服务端你在吗?
2019-09-21 15:11:51 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]客户端发送,服务端你在吗?
2019-09-21 15:11:51 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]客户端发送,服务端你在吗?
2019-09-21 15:11:51 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]客户端发送,服务端你在吗?
2019-09-21 15:11:51 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]客户端发送,服务端你在吗?
2019-09-21 15:11:51 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]客户端发送,服务端你在吗?
2019-09-21 15:11:51 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]客户端发送,服务端你在吗?
异常信息:
远程主机强迫关闭了一个现有的连接。
客户端断开链接/127.0.0.1:7399
Process finished with exit code -1



>启动客户端NettyClient



链接报告开始
链接报告信息:本客户端链接到服务端。channelId:3ad375e9
链接报告IP:127.0.0.1
链接报告Port:51656
链接报告完毕
itstack-demo-netty client start done. {关注公众号:bugstack虫洞栈 | 获取专题源码}
2019-09-21 15:11:50 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | 通知客户端链接建立成功 Mon Sep 23 15:11:50 CST 2019 127.0.0.1
2019-09-21 15:11:50 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]服务端发送,客户端我在。
2019-09-21 15:11:50 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]服务端发送,客户端我在。
2019-09-21 15:11:50 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]服务端发送,客户端我在。
2019-09-21 15:11:50 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]服务端发送,客户端我在。
2019-09-21 15:11:50 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]服务端发送,客户端我在。
2019-09-21 15:11:50 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]服务端发送,客户端我在。
2019-09-21 15:11:50 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]服务端发送,客户端我在。
2019-09-21 15:11:50 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]服务端发送,客户端我在。
2019-09-21 15:11:50 接收到消息:微信公众号:bugstack虫洞栈 | [SSL]服务端发送,客户端我在。
Process finished with exit code -1



------------



发布于: 2020 年 08 月 22 日 阅读数: 30
用户头像

小傅哥

关注

公众号:bugstack虫洞栈 2019.04.03 加入

作者小傅哥多年从事一线互联网Java开发的学习历程技术汇总,旨在为大家提供一个清晰详细的学习教程,侧重点更倾向编写Java核心内容。如果能为您提供帮助,请给予支持(关注、点赞、分享)!

评论

发布
暂无评论
netty案例,netty4.1中级拓展篇十三《Netty基于SSL实现信息传输过程中双向加密验证》