在Android应用中使用自定义证书的HTTPS连接（下）

Posted 2022-07-31 猛禽

因为这部分才是本文的重点，要说得详细一点，所以单独做成一篇来说。

安全地使用自定义证书的HTTPS连接方式

终极解决方案是：把证书编译到应用中去，由应用自己来验证证书。

生成KeyStore

要验证自定义证书，首先要把证书编译到应用中去，这需要JSSE提供的keytool工具来生成KeyStore文件。参考《Java 安全套接字编程以及 keytool 使用最佳实践》，我试过了用JKS格式，但是结果连接失败，报错：Wrong version of key store。后来看了SO的这个帖才知道必须使用BKS的1.46版。更详细的内容参考这篇《Using a Custom Certificate Trust Store on Android》。

这里所谓的证书，实际上就是公钥，你可以从web服务器配置的.crt文件或.pem文件里获得。比如12306就直接提供了公钥证书下载，真是“服务周到”啊。

还 有一个比较简单的办法就是直接从浏览器里获得。比如用 FireFox 打开 https 链接，在地址栏顶部的小锁上点一下，然后点“更多信息……”－“查看证书”－“详细内容”－“导出”，即可将网站的X.509证书导出为一个文本文件。不 过需要注意的是，这种方法只对某些HTTPS服务器有效——通常是使用自签名证书或是使用类似StarCom免费证书服务器，但是对 12306 或 google 这种的就无效了，具体原因不明。

另外，不论是浏览器导出，还是服务器端获得，都是公钥证书，有两种格式：纯文本的.crt格式或是二进制的.cer格式。两种都可以用。

然后，你需要一个特定版本的JCE Provider，就是上面说过的那个SO帖里给的：http://www.bouncycastle.org/download/bcprov-jdk15on-146.jar 。注意，bouncycastle官网上目前发布的1.50版我试了一下不可用，不知道是不是我打开的方式不对，总之用这个1.46版的是没错的。

把这两个文件放在一起，然后在这个目录下运行以下命令：

keytool -importcert -v -trustcacerts -alias cert12306 -file srca.cer \\
-keystore cert12306.bks -storetype BKS \\
-providerclass org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider \\
-providerpath ./bcprov-jdk15on-146.jar -storepass pw12306

运行后将显示证书内容并提示你是否确认，按Y回车确认即可。

其中cert12306是个随便取的别名，供keytool管理时方便而已。srca.cer就是从12306网站下载的证书文件。cert12306.bks是生成的keyStore文件，注意，这个文件必须以JAVA变量名的方式命名，比如不能直接叫12306.bks，否则在加载资源时会因为名字不是合格的JAVA变量名而出错。 ./bcprov-jdk15on-146.jar 就是刚才下载的那个JCE Provider。最后pw12306是一个密码，用于确保KeyStore文件本身的安全。

使用自定义keyStore实现连接

以下就是这个方案的实现，基本上和TrustAll差不多，也是需要一个自定义的SSLSocketFactory，不过因为还是需要验证证书的，所以就不需要再定义TrustManager了，用系统内置的即可。不过为了读取KeyStore资源，需要增加一个Context参数。

另外，前面生成的那个cert12306.bks文件要放到 res/raw/ 目录下。

public class SSLCustomSocketFactory extends SSLSocketFactory 
    private static final String TAG = "SSLCustomSocketFactory";

    private static final String KEY_PASS = "pw12306";

    public SSLCustomSocketFactory(KeyStore trustStore) throws Throwable 
        super(trustStore);
    

    public static SSLSocketFactory getSocketFactory(Context context) 
        try 
            InputStream ins = context.getResources().openRawResource(R.raw.cert12306);

            KeyStore trustStore = KeyStore.getInstance(KeyStore.getDefaultType());
            try 
                trustStore.load(ins, KEY_PASS.toCharArray());
            
            finally 
                ins.close();
            
            SSLSocketFactory factory = new SSLCustomSocketFactory(trustStore);
            return factory;
         catch (Throwable e) 
            Log.d(TAG, e.getMessage());
            e.printStackTrace();
        
        return null;
    

其中cert12306就是bks资源文件名，pw12306就是前面设置的密码。

同样的，使用这个Factory注册到scheme：

schReg.register(new Scheme("https", SSLCustomSocketFactory.getSocketFactory(context), 443));

现在，也可以成功地连接12306了，而且如此实现，基本上就能达到与用商业证书一样的安全性了。

不过因为现在只使用了12306的证书，没有使用系统证书，所以只能连接12306，连GOOGLE都连接不了了。但这个问题好解决，只需要在连接不同网站时使用不同的HttpClient即可。或者自己实现一个混合验证的SSLSocketFactory。

更加安全的双向认证的HTTPS连接方式

当然，还有一种更安全的HTTPS通讯方式叫做双向认证。相对的，上面所说的全都是指服务端的单向认证：即只有服务器配置了证书，客户端只是使用服务器证书的公钥。而双向认证则是客户端也有一个由服务器签发的证书，这样服务器可以确认连接过来的客户端的身份，网络银行就使用了这种方式。

双向认证的实现方式与本篇的实现方式差不多，只是在trustStore基础之上再增加一个keyStore，其内容为客户端证书，当然这个证书就是同时包含公钥和私钥的。因为搭建一个双向认证的服务器比较麻烦，一般应用也没必要，所以这里不再详细说明。

最后再次放出本文例子程序的完整代码（android Studio 0.4.2项目）：https://bitbucket.org/raptorz/democert