服务器的瞬时 Diffie-Hellman 公共密钥过弱

sswhsz 2016-07-11 01:03:12
最近了解了一下证书的构成、DER编码结构、SSL协议的握手过程，尝试代码写了一个动态生成证书的EchoServer。

不过在IE浏览器下把证书加到信任列表的话可以正常访问，
但在Chrome下报：服务器的瞬时 Diffie-Hellman 公共密钥过弱，无法访问。
网上搜了一下相关解释，都没有能从SSL的握手协议来做个解释，尝试从代码中去掉了几个CipherSuite
好像也没效果。。

请教一下。

示例代码：


<dependency>

	<groupId>org.bouncycastle</groupId>

	<artifactId>bcpkix-jdk15on</artifactId>

	<version>1.54</version>

</dependency>






import java.io.BufferedReader;

import java.io.BufferedWriter;

import java.io.Closeable;

import java.io.IOException;

import java.io.InputStreamReader;

import java.io.OutputStreamWriter;

import java.net.Socket;

import java.security.KeyStore;

import java.util.ArrayList;

import java.util.Arrays;

import java.util.List;

import java.util.concurrent.ExecutorService;

import java.util.concurrent.Executors;



import javax.net.ssl.KeyManagerFactory;

import javax.net.ssl.SSLContext;

import javax.net.ssl.SSLParameters;

import javax.net.ssl.SSLServerSocket;

import javax.net.ssl.SSLServerSocketFactory;

import javax.net.ssl.TrustManagerFactory;



public class SSLServerDemo implements Runnable {



	private Socket socket;



	private SSLServerDemo(Socket socket) {

		this.socket = socket;

	}



	public static void main(String[] args) throws Exception {

		KeyManagerFactory kmf = KeyManagerFactory.getInstance("SUNX509"/*NEWSUNX509*/);

		KeyStore serverStore = CertMakeDemo.createKeyStore("DemoServer", "123456");

		kmf.init(serverStore, "123456".toCharArray());



		TrustManagerFactory tmf = TrustManagerFactory.getInstance("SUNX509"/*PKIX*/);

		KeyStore clientStore = KeyStore.getInstance("PKCS12"/*JKS, WINDOWS-ROOT, JCEKS等*/);

		clientStore.load(null, null);

		tmf.init(clientStore);



		SSLContext context = SSLContext.getInstance("SSL"/*TLS, SSLV3, DEFAULT, "TLSV1"*/);

		context.init(kmf.getKeyManagers(), tmf.getTrustManagers(), null);

		SSLParameters parameters = context.getDefaultSSLParameters();

		List<String> cipherSuites = new ArrayList<String>(Arrays.asList(parameters.getCipherSuites()));

		cipherSuites.remove("TLS_DHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA");

		parameters.setCipherSuites(cipherSuites.toArray(new String[0]));

		System.out.println(Arrays.asList(parameters.getCipherSuites()));



		SSLServerSocketFactory factory = context.getServerSocketFactory();

		SSLServerSocket serverSocket = (SSLServerSocket) factory.createServerSocket(443);

		//serverSocket.setNeedClientAuth(true);浏览器会提示选择个人私钥证书，tmf需要能够认证客户端证书

		System.out.println("server started. try https://localhost");



		ExecutorService executor = Executors.newCachedThreadPool();

		for (Socket socket; (socket = serverSocket.accept()) != null;) {

			executor.submit(new SSLServerDemo(socket));

		}

	}



	public void run() {

		BufferedReader in = null;

		BufferedWriter out = null;

		try {

			in = new BufferedReader(new InputStreamReader(socket.getInputStream(), "UTF-8"));

			out = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(socket.getOutputStream(), "UTF-8"));



			out.write("HTTP/1.1 200 OK\r\n");

			out.write("Content-Type: text/html;charset=UTF-8\r\n");

			out.write("\r\n");

			for (String line; (line = in.readLine()) != null;) {

				out.write(line + "<br>\r\n");

				out.flush();

				System.out.println(line);

			}

		}

		catch (Exception e) {

			e.printStackTrace();

		}

		finally {

			if (!socket.isClosed() && socket.isConnected()) {

				closeQuietly(in);

				closeQuietly(out);

			}

		}

	}



	private void closeQuietly(Closeable closeable) {

		if (closeable != null) {

			try {

				closeable.close();

			}

			catch (IOException e) {

				e.printStackTrace();

			}

		}

	}

}






import java.io.ByteArrayInputStream;

import java.io.FileOutputStream;

import java.io.OutputStream;

import java.math.BigInteger;

import java.security.KeyPair;

import java.security.KeyPairGenerator;

import java.security.KeyStore;

import java.security.PrivateKey;

import java.security.PublicKey;

import java.security.cert.Certificate;

import java.security.cert.CertificateFactory;

import java.security.cert.X509Certificate;

import java.text.SimpleDateFormat;

import java.util.Date;

import java.util.Enumeration;



import org.bouncycastle.asn1.ASN1Encodable;

import org.bouncycastle.asn1.DEROctetString;

import org.bouncycastle.asn1.DERSequence;

import org.bouncycastle.asn1.DERTaggedObject;

import org.bouncycastle.asn1.x500.X500Name;

import org.bouncycastle.asn1.x509.Extension;

import org.bouncycastle.asn1.x509.SubjectPublicKeyInfo;

import org.bouncycastle.cert.X509v3CertificateBuilder;

import org.bouncycastle.operator.ContentSigner;

import org.bouncycastle.operator.jcajce.JcaContentSignerBuilder;



public class CertMakeDemo {



	public static void main(String[] args) throws Exception {

		X500Name subject = new X500Name("CN=root, O=root, OU=root");

		KeyPairGenerator gen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");

		gen.initialize(1024);

		KeyPair pair = gen.generateKeyPair();

		X509Certificate certificate = signerSelf(subject, pair);

		System.out.println("证书：" + certificate);



		KeyStore pkcs12 = KeyStore.getInstance("PKCS12");

		pkcs12.load(null, null);

		pkcs12.setKeyEntry("root", pair.getPrivate(), "123456".toCharArray(), new Certificate[] { certificate });

		for (Enumeration<String> e = pkcs12.aliases(); e.hasMoreElements();) {

			String alias = e.nextElement();

			System.out.println(pkcs12.getCertificateChain(alias));

			System.out.println(pkcs12.getKey(alias, "123456".toCharArray()));

		}

		OutputStream out = new FileOutputStream("f:/temp/root.pfx");

		pkcs12.store(out, "123456".toCharArray());

		out.close();



		//root为张三签发证书

		X500Name zsSubject = new X500Name("CN=张三, O=张三, OU=张三");

		gen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");

		gen.initialize(1024);

		KeyPair zsKeypair = gen.generateKeyPair();

		X509Certificate zsCertificate = signer(zsSubject, zsKeypair.getPublic(), certificate, pair.getPrivate());

		System.out.println("张三证书：" + zsCertificate);

		out = new FileOutputStream("f:/temp/zhangsan.cer");

		out.write(zsCertificate.getEncoded());

		out.close();

	}



	public static KeyStore createKeyStore(String subjectName, String pwd) throws Exception {

		X500Name subject = new X500Name("CN=" + subjectName);

		KeyPairGenerator gen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");

		gen.initialize(1024);

		KeyPair pair = gen.generateKeyPair();

		X509Certificate certificate = signerSelf(subject, pair);



		KeyStore store = KeyStore.getInstance("PKCS12");

		store.load(null, null);

		store.setKeyEntry("root", pair.getPrivate(), pwd.toCharArray(), new Certificate[] { certificate });

		return store;

	}



	public static X509Certificate signer(X500Name subject, PublicKey subjectPublicKey,// 

		X509Certificate issuerCert, PrivateKey issuerPrivateKey) throws Exception {



		X500Name issuer = X500Name.getInstance(issuerCert.getSubjectX500Principal().getEncoded());

		String signatureAlgorithm = issuerCert.getSigAlgName();

		return signer(subject, subjectPublicKey, issuer, issuerPrivateKey, signatureAlgorithm);

	}



	public static X509Certificate signerSelf(X500Name subject, KeyPair pair) throws Exception {

		String signatureAlgorithm = "SHA1With" + pair.getPrivate().getAlgorithm();

		return signer(subject, pair.getPublic(), subject, pair.getPrivate(), signatureAlgorithm);

	}



	public static X509Certificate signer(X500Name subject, PublicKey subjectPublicKey,//

		X500Name issuer, PrivateKey issuerPrivateKey, String signatureAlgorithm) throws Exception {



		BigInteger sn = new BigInteger(new SimpleDateFormat("yyyyMMdd").format(new Date()));

		Date notBefore = new Date();

		Date notAfter = new Date(notBefore.getTime() + 365L * 24 * 60 * 60 * 1000);

		SubjectPublicKeyInfo publicKeyInfo = SubjectPublicKeyInfo.getInstance(subjectPublicKey.getEncoded());

		ContentSigner signer = new JcaContentSignerBuilder(signatureAlgorithm).build(issuerPrivateKey);



		X509v3CertificateBuilder builder = new X509v3CertificateBuilder(//

			issuer, sn, notBefore, notAfter, subject, publicKeyInfo);

		builder.addExtension(createSubjectAlternativeName());

		byte[] certBytes = builder.build(signer).getEncoded();



		X509Certificate certificate = (X509Certificate) CertificateFactory.getInstance("X509")//

			.generateCertificate(new ByteArrayInputStream(certBytes));



		return certificate;

	}



	/** 使用者备用名称：绑定证书和域名，解决此证书与网站不符的问题 */

	private static Extension createSubjectAlternativeName() throws Exception {

		DERTaggedObject tag1 = new DERTaggedObject(false, 2, new DEROctetString("localhost".getBytes()));

		DERTaggedObject tag2 = new DERTaggedObject(false, 2, new DEROctetString("127.0.0.1".getBytes()));

		DERSequence seq = new DERSequence(new ASN1Encodable[] { tag1, tag2 });

		Extension extension = new Extension(Extension.subjectAlternativeName, false, new DEROctetString(seq));

		return extension;

	}

}
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sswhsz 2016-07-11
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缺省的CipherSuite是下面这些： 

[
	SSL_RSA_WITH_RC4_128_MD5,
	SSL_RSA_WITH_RC4_128_SHA,
	TLS_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA,
	TLS_DHE_RSA_WITH_AES_128_CBC_SHA,
	TLS_DHE_DSS_WITH_AES_128_CBC_SHA,
	SSL_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA,
	SSL_DHE_RSA_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA,
	SSL_DHE_DSS_WITH_3DES_EDE_CBC_SHA,
	SSL_RSA_WITH_DES_CBC_SHA,
	SSL_DHE_RSA_WITH_DES_CBC_SHA,
	SSL_DHE_DSS_WITH_DES_CBC_SHA,
	SSL_RSA_EXPORT_WITH_RC4_40_MD5,
	SSL_RSA_EXPORT_WITH_DES40_CBC_SHA,
	SSL_DHE_RSA_EXPORT_WITH_DES40_CBC_SHA,
	SSL_DHE_DSS_EXPORT_WITH_DES40_CBC_SHA,
	TLS_EMPTY_RENEGOTIATION_INFO_SCSV
]
sswhsz 2016-07-11
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再附一下SSL的握手过程：（摘自：http://blog.csdn.net/wzsy/article/details/38332819） 可能重点是第二步的“* 握手期间将使用的密钥交换算法 (Deffie-Hellman算法，基于RSA的密钥交换算法等)” 

1. 客户端发送一个Hello消息给服务器，该消息包含以下参数：
* 客户端支持的SSL的版本列表
* 客户端所支持的加密算法列表
* 随机数 ClientHello.random
2.1 服务器端回应一个Hello消息给客户端，该消息包含以下内容：
* 握手期间使用的SSL的版本
* 握手期间将使用的密钥交换算法 (Deffie-Hellman算法，基于RSA的密钥交换算法等)
* 握手期间将使用的加密算法 (DES,RC4,RC2,DES3等)
* 握手最后使用的MAC算法 (MD5或SHA-1)
* 随机数 ServerHello.random
2.2 服务端发送自己的X.509证书或证书链 (除了匿名DH交换算法都需要)
2.3 服务器发送server_key_exchange请求
- 可选，仅三种情况需要：
a. 服务器无证书
b. 服务器有证书，但是仅能当作签名 (RSA算法中步骤3中发出去的证书里包含的是DSS或DSA公钥，不能拿来加密)
c. 使用fortezza/DMS密码交换
2.4 服务器发送certificate_request请求，要求客户端提供它的证书 (可选)
2.5 服务器发送server_done，等待应答
3.1 客户端检查服务器证书，做校验
3.2 如果服务端请求证书，客户端发送自己的证书过去
3.3 客户端发送client_key_exchange请求
- 若采用RSA，会产生一个新的随机数作为premaster secret，将该随机数通过证书中公钥或者server_key_exchange消息内的临时RSA密钥加密发过去
客户端根据premaster secret, ClientHello.random, ServerHello.random三个值算出master secret作为对称密钥
服务器端收到premaster secret以后，也根据这三个值算出master secret
- 若采用DH，证书中已包含了DH算法需要的两个整数p,g，直接通过算法根据已经交换的两个随机数可以算出premaster secret，服务器端也可以算出同样的premaster secret
3.4 如果客户端发送了自己的证书，那么它还会发一个certificate_verify消息，对第一条消息以来所有的握手消息的HMAC值用master secret进行签名。
3.5 客户端发送一个change_cipher_spec消息，并将协商好的加密信息拷贝到当前连接的状态中，保证以后所有的消息都用新的密码规范加解密和认证
3.5 客户端发送一个finished消息
4. 服务端同样发送change_ciper_spec消息和finish消息
至此，握手完成，客户端和服务器可以进行数据通信了。
握手时用非对称加密算法，保证安全；通信时用对称算法，保证效率。
sswhsz 2016-07-11
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对了， 忘记说了， 把服务器证书加入受信任的根证书。 IE访问正常，chrome还是不行。（我的是IE8，点地址栏的证书，查看详情，安装到受信任的根证书，再刷新页面---因为证书是动态生成的，服务器不要重启就好）
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