1.证书相关概念
在讲证书有效性验证的逻辑之前，先了解几个概念。
- 证书颁发机构：一般为运营数字证书的机构，该机构负责证书的签发、吊销等生命周期管理。
- 证书链：证书颁发机构一般会由多个组成，为树状层级，第一级的机构证书叫根证书、第二级叫二级子CA证书，多个层级的机构证书组成一个文件叫证书链(后缀为：.p7b)。
- 吊销列表：由证书颁发机构发布，若证书过期或因某些原因（密钥泄漏）吊销，则会将该证书添加至吊销列表。吊销列表为一个文件，包含已吊销的证书序列号（后缀为：.crl）。
2.证书相关概念
数字证书的有效性验证分为三个步骤：
1.验证证书的有效期，证书的有效期是一个时间短，需验证当前使用证书的时间不早于开始时间，不晚于结束时间。
2.证书链的验证：验证证书是否由合法的机构签发的。
2.验证证书签发机构发布的吊销列表是否包含当前证书，若包含，则当前证书已不可用，为无效证书。
3.使用场景
一般我们在调用https的服务接口时，会做证书的有效性校验。避免证书过期或因密钥泄漏后仍在使用。造成不安全的因素。
4.代码案例
依赖的jar包坐标如下：
XML
<dependency>
<groupId>org.bouncycastle</groupId>
<artifactId>bcprov-jdk15to18</artifactId>
<version>1.68</version>
</dependency>
<dependency>
<groupId>org.bouncycastle</groupId>
<artifactId>bcpkix-jdk15to18</artifactId>
<version>1.68</version>
</dependency>以下为代码实现
java
//以下静态块不能省略
static {
if(Security.getProvider(BouncyCastleProvider.PROVIDER_NAME) == null) {
Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
}
}
/**
* 验证用户证书的有效性，包括验证有效期、证书信任列表、吊销状态等
*
* @param certFile 用户证书
* @param certChainFile 证书链文件
* @param crlFile 证书吊销列表文件
* @throws CertificateNotYetValidException 证书未生效
* @throws CertificateExpiredException 证书已过期
* @throws SignatureException 证书不被信任
* @throws IsRevokedException 证书被吊销
*/
public static void verifyCertificate(File certFile, File certChainFile, File crlFile) throws CertificateNotYetValidException, CertificateExpiredException,IsRevokedException, CertificateEncodingException {
X509Certificate certificate = CertFileUtil.getCertificate(certFile);
certificate.checkValidity();
CertPath certPath = null;
try {
certPath = CertFileUtil.getCertPath(certChainFile);
} catch (CertificateException e) {
e.printStackTrace();
throw new CommonException("证书链读取异常，原因："+e.getMessage());
}catch (FileNotFoundException e){
throw new CommonException("未找到证书链文件，原因："+e.getMessage());
}
List<X509Certificate> certList = (List<X509Certificate>) certPath.getCertificates();
boolean flag = false;
for(X509Certificate caCert : certList) {
if(certificate.getIssuerX500Principal().equals(caCert.getSubjectX500Principal())) {
//使用机构证书验签用户证书
flag = verify(caCert.getPublicKey(),certificate);
if(flag) {
break;
}
}
}
if(!flag) {
throw new CommonException("证书链验证证书签名失败");
}
X509CRL crlObj = CertFileUtil.getCrl(crlFile);
if(crlObj.isRevoked(certificate)){
X509CRLEntry crlEntry = crlObj.getRevokedCertificate(certificate);
throw new IsRevokedException(crlEntry.getRevocationReason());
}
}
private static boolean verify(PublicKey publicKey,X509Certificate certObj) {
byte[] signValue = certObj.getSignature();
byte[] data = null;
try {
data = certObj.getTBSCertificate();
} catch (CertificateEncodingException e) {
throw new CommonException("证书格式错误，未获取到证书内容，原因："+e.getMessage(),e);
}
//获取签名算法的OID
AlgorithmIdentifier oid = new AlgorithmIdentifier(new ASN1ObjectIdentifier(certObj.getSigAlgOID()), DERNull.INSTANCE);
String signName = new DefaultAlgorithmNameFinder().getAlgorithmName(oid);
return verificationSignature(publicKey.getEncoded(), signName, signValue,data);
}
/**
* 数字签名验签
* @param publicKey 公钥（PKCS8编码的私钥字节数组，可参考非对称密钥对的生成接口返回结果。）
* @param signAlg 签名算法
* @param signValue 签名值
* @param data 签名值的原文
* @return true为验签通过，表示签名者是合法的。false为验证未通过，签名者为非法。
*/
private static boolean verificationSignature(byte[] publicKey, String signAlg, byte[] signValue,byte[] data)throws CryptoException{
PublicKey key = null;
if(signAlg.endsWith("RSA")) {
key = SoftwareKeyUtil.bytesToPublicKey(publicKey, "RSA");
}else{
key = SoftwareKeyUtil.bytesToPublicKey(publicKey, "SM2");
}
Signature inSignatue = null;
try {
inSignatue = Signature.getInstance(signAlg, BouncyCastleProvider.PROVIDER_NAME);
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
throw new CryptoException("未找到算法",e);
}catch (NoSuchProviderException e){
throw new CryptoException("未找到安全程序提供商，原因:"+e.getMessage(),e);
}
try {
inSignatue.initVerify(key);
} catch (InvalidKeyException e) {
e.printStackTrace();
throw new CryptoException("无效的公钥",e);
}
try {
inSignatue.update(data);
} catch (SignatureException e) {
e.printStackTrace();
throw new CryptoException("签名更新数据异常",e);
}
try {
return inSignatue.verify(signValue);
} catch (SignatureException e) {
e.printStackTrace();
throw new CryptoException("签名异常",e);
}
}测试代码：以下代码只要未出现异常，则为证书有效性验证通过。
java
public static void main(String[] args) {
try {
CertificateUtil.verifyCertificate(new File("/home/zhangzz/Downloads/_.csdn.crt"),new File("/home/zhangzz/Downloads/GeoTrust CN RSA CA G1.p7c"));
System.out.println("证书有效");
} catch (CertificateNotYetValidException e) {
System.out.println("证书有效期未开始，请待进入有效期后开始使用：" + e.getMessage());
} catch (CertificateExpiredException e) {
System.out.println("证书已过期：" + e.getMessage());
}
}在数字证书里，是可以看到证书链的http下载地址及吊销列表的下载地址的。如下图：
证书链地址：已CSDN的证书为例，它的上一级就是当前证书的颁发机构证书，可以导出为证书链。
点击*.csdn.net这个证书，它的证书属性里有授权信息访问，该属性为颁发机构的信息，其中CA颁发者就是该机构的CA证书，也可以用该证书直接作为证书链去验证。
具体如何使用代码从证书里获取证书链和吊销列表文件，无需手动更新。这个问题我们下次再分解。
以上的代码可以在git中获取（若未找到代码，请切换dev分支），代码路径：com.zhangzz.crypto.utils.CertificateUtil.java