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Certificate数字证书的有效性验证

news 来源：原创 2024/9/28 23:38:14

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：

        <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

    //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OIDAlgorithmIdentifier 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。

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。