java - 使用 HSM 中的私钥进行 SSL 连接

问题描述

我想实现一个 ssl 连接，RSA 密钥对保存在 Java 的硬件安全模块 (HSM) 中。

通过使用 openssl pkcs11 引擎，我通过以下引擎配置实现了 TLS 连接。

[openssl_def]
engines = engine_section

[engine_section]
pkcs11 = pkcs11_section

[pkcs11_section]
engine_id = pkcs11
MODULE_PATH = /home/ubuntu/Desktop/vendorlib.so
PIN = "123456"
init = 0

[req]
distinguished_name = test_name
[req_distinguished_name]

然后我通过以下命令使用此引擎创建证书，其中 ssl_key 保存在 HSM 设备中。

OPENSSL_CONF=engine.conf openssl req -new -x509 -days 365 -subj '/CN=test/' -sha256 -config engine.conf -engine pkcs11 -keyform engine -key slot_2-label_ssl_key -out cert.pem

我可以使用以下 openssl 服务器和客户端命令确认证书和密钥对。

对于服务器：

OPENSSL_CONF=engine.conf openssl s_server -engine pkcs11 -keyform engine -key slot_2-label_ssl_key -cert cert.pem -accept 44330

对于客户：

OPENSSL_CONF=engine.conf openssl s_client -connect localhost:44330 -engine pkcs11

但是，我需要在 Vertx(3.81) Java 8 连接中建立此连接。

当我查看 vertx 的文档时，有一个 OpenSSLEngineOptions 可以设置为 serverOptions 但我不知道在哪里放置诸如密钥名称、插槽号和引擎 ID 等参数。事实上，OpenSSLEngineOptions有一个构造函数，它需要 JsonObject，但我找不到此 JsonObject 的任何示例。

这是我在其中实例化 Vertx ssl 选项的代码片段

HttpServerOptions serverOptions = jerseyServerOptions.getServerOptions();
OpenSSLEngineOptions openSSLOptions = new OpenSSLEngineOptions();
serverOptions.setOpenSslEngineOptions(openSSLOptions);
serverOptions.setPort(1234);
serverOptions.setSsl(true);

String certCopy = "-----BEGIN CERTIFICATE-----
MIICMzCCAZygAwIBAgIJALiPnVsvq8dsMA0GCSqGSIb3DQEBBQUAMFMxCzAJBgNV
BAYTAlVTMQwwCgYDVQQIEwNmb28xDDAKBgNVBAcTA2ZvbzEMMAoGA1UEChMDZm9v
MQwwCgYDVQQLEwNmb28xDDAKBgNVBAMTA2ZvbzAeFw0xMzAzMTkxNTQwMTlaFw0x
ODAzMTgxNTQwMTlaMFMxCzAJBgNVBAYTAlVTMQwwCgYDVQQIEwNmb28xDDAKBgNV
BAcTA2ZvbzEMMAoGA1UEChMDZm9vMQwwCgYDVQQLEwNmb28xDDAKBgNVBAMTA2Zv
bzCBnzANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOBjQAwgYkCgYEAzdGfxi9CNbMf1UUcvDQh7MYB
OveIHyc0E0KIbhjK5FkCBU4CiZrbfHagaW7ZEcN0tt3EvpbOMxxc/ZQU2WN/s/wP
xph0pSfsfFsTKM4RhTWD2v4fgk+xZiKd1p0+L4hTtpwnEw0uXRVd0ki6muwV5y/P
+5FHUeldq+pgTcgzuK8CAwEAAaMPMA0wCwYDVR0PBAQDAgLkMA0GCSqGSIb3DQEB
BQUAA4GBAJiDAAtY0mQQeuxWdzLRzXmjvdSuL9GoyT3BF/jSnpxz5/58dba8pWen
v3pj4P3w5DoOso0rzkZy2jEsEitlVM2mLSbQpMM+MUVQCQoiG6W9xuCFuxSrwPIS
pAqEAuV4DNoxQKKWmhVv+J0ptMWD25Pnpxeq5sXzghfJnslJlQND
-----END CERTIFICATE-----";
PemKeyCertOptions pemKeyCertOptions = new PemKeyCertOptions().setCertValue(Buffer.buffer(certValue));
serverOptions.setPemKeyCertOptions(pemKeyCertOptions);

TLDR； 我们如何在 Vertx 中建立 SSL 连接，其中私钥仅存储在 HSM 中并且无法提取？

编辑：我在这里的 OpenSSLEngineOptions 的构造函数中找到了 jsonObject 的解析器。不幸的是，它只读取 sessionCacheEnabled 选项。

标签： javaopensslnettypkcs#11hsm

我想出了一个使用 Security Provider 和 Java Keystore 的解决方案。这是示例代码：

/*
pkcs11.cfg example:
name=PKCS11
library=vendor provided library absolute path
slot=0
*/
String propertyPath = "/root/IdeaProjects/ssl/pkcs11.cfg;
char[] pin = "1234".toCharArray();
Provider p = new SunPKCS11(propertyPath);
Security.removeProvider("IAIK");
Security.addProvider(p);
KeyStore ks = KeyStore.getInstance("PKCS11",p);
ks.load(null,pin);

初始化 KeyStore 后，您可以将 SSLContext 定向到 KeyStore。但是根据Java 8 PKCS11 Documentation，证书的 CKA_ID 属性和私钥应该匹配。如果 pkcs11 引擎匹配证书和密钥对，则应显示为别名。

//Showing aliases
Enumeration<String> aliases = ks.aliases();
for (; aliases.hasMoreElements(); ){
   System.out.println(aliases.nextElement());
}

验证别名后，我们将使用 SSLContext 绑定我们的 KeyManager。

SSLContext ctx = SSLContext.getInstane("TLS");
KeyManagerFactory keyManagerFactory = KeyManagerFactory.getInstance(KeyManagerFactory.getDefaultAlgorithm());
keyManagerFactory.init(ks,pin);
ctx.init(keyManagerFactory.getKeyManagers(), null, null);

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