Tomcat中的ssl安全信道的实现

为了实现https协议通信，tomcat须要利用JSSE把SSL/TLS协议集成到自身系统上，通过上一节我们知道不同的厂商能够实现自己的JSSE，而tomcat默认使用的是曾经sun公司开发实现的包并且由JDK自带。

Tomcat实现http及https通信的基础是什么？事实上http与https的不同就是在创建通信套接字server时的不同，http是没有不论什么加密措施的套接字server。而https是靠嵌套了一层password机制的套接字server。在实现时仅仅需依据实际通信情况创建相应的套接字server，这时你应该果断想起工厂类，由各自工厂负责创建及初始化套接字server。看图3-1-7-4，在tomcat启动初始化时当中一个组件JIoEndpoint也会跟着初始化，届时它将依据配置文件的SSL标识来决定创建ServerSocket还是SSLServerSocket。

假设是http协议则使用DefaultServerSocketFactory完毕套接字server创建，反之，假设是https协议则要通过SSLImplementation间接定位到JSSESocketFactory，由它完毕套接字server的创建。
 
图3-1-7-4 http与https套接字工厂类
关于http协议使用的套接字这里我们并不关心，重点研究下https协议使用的安全套接字的生成及相关操作，具体由JSSESocketFactory实现。此工厂类扩展了两个接口，当中ServerSocketFactory接口定义创建套接字、開始接受套接字、握手等方法，另外的SSLUtil接口则定义了一些SSL相关对象（比如SSL上下文、密钥管理器、信任管理器等）的操作方法。在tomcat启动时将通过createSocket方法创建安全套接字server，例如以下
public ServerSocket createSocket (int port) throws IOException{
        init();
        ServerSocket socket = sslProxy.createServerSocket(port);
        initServerSocket(socket);
        return socket;
    }
首先，init()方法作为初始化方法进行一些初始化操作。包含创建SSL上下文、利用密钥管理器和信任管理器初始化SSL上下文、设置SSL会话、检測SSL配置是否OK等等，经过上一节的学习。这一系列操作相信大家都比較熟悉了，都是JSSE API的一些操作。接着，通过sslProxy创建SSLServerSocket。sslProxy事实上是SSLServerSocketFactory类的实例。此类属于JSSE API的核心类。不必往下追究createServerSocket的具体实现。

然后，通过initServerSocket方法对刚刚创建的SSLServerSocket做一些初始化操作。包含设置可用的加密套件、设置可用的协议、设置是否须要client提供身份验证等等。

最后。返回SSLServerSocket对象，即安全套接字server对象。
除了createSocket方法之外。JSSESocketFactory还有几个重要的方法须要说明一下：
① handshake方法。它负责执行SSL握手。一般握手能够通过SSLSocket的startHandshake()方法或getSession()方法实现。startHandshake是一种显式的调用。它将使会话使用心得密钥、新的加密套件。

而getSession则是一种隐式的调用。它会推断当前是否存在有效会话，假设没有则尝试建立会话。

JSSESocketFactory的handshake方法选择通过getSession方法隐式实现。

② getKeystorePassword方法，它负责获取密钥存储器password，tomcat将password默认设为“changeit”，在实际执行中，假设server.xml的connector节点配置了keystorePass。则password为这个keystorePass，假设配置了keyPass而没有配置keystorePass则password为keyPass。否则最后才是使用默认password“changeit”。

③ getKeystore方法，它负责读取密钥存储器，密钥存储器的默认文件路径是System.getProperty("user.home")即用户文件夹下的.keystore文件，假设server.xml的connector节点配置了keystoreFile，则路径为指定的keystoreFile，否则使用默认路径。
④ checkConfig方法，它负责检查证书与启用的password套件是否兼容。主要是为了解决编号为45528的bug，检測的方法比較巧妙，创建了一个没有绑定不论什么端口的SSLServerSocket对象，超时设置为1毫秒。接着调用accept方法，一毫秒后肯定会抛出一个异常，由于绑定端口肯定不会被client连上，1毫秒后肯定会超时。所以它有两种可能。一种是证书与password套件有兼容问题则会抛出SSLException异常，第二种则是抛出超时异常。依据不同异常处理就可以。

经过上一节的JSSE学习后。这节关于tomcat的ssl安全信道实现则非常好理解。无非就是把JSSE的接口集成到tomcat的核心程序中。

点击订购作者《Tomcat内核设计剖析》