Question

我有一个使用HTTPS客户端证书进行身份验证的系统，但根据以下过程生成证书本身：

客户端设备生成证书（包括公钥和私钥）
客户端设备将公钥发送到服务器，该服务器签署公钥，并将其作为签名证书返回
客户端以安全的方式存储证书，然后将其用作HTTPS客户端证书

我们有这个系统在iOS上工作，而我正试图移植到android，但遇到了很多问题，因为Android的文档记录不清，安全API很混乱。

我的代码大致如下：

生成证书

keyStore = KeyStore.getInstance(ANDROID_KEYSTORE);
keyStore.load(null);

Date startDate = new Date();
Date endDate = new Date(startDate.getTime() + FORTY_YEARS_IN_MILLISECONDS);

KeyPairGeneratorSpec spec = new KeyPairGeneratorSpec.Builder(context)
        .setAlias(alias)
        .setKeySize(2048)
        .setKeyType(KeyProperties.KEY_ALGORITHM_RSA)
        .setSubject(new X500Principal("CN=" + alias))
        .setSerialNumber(BigInteger.TEN)
        .setStartDate(startDate)
        .setEndDate(endDate)
        .build();

KeyPairGenerator generator = KeyPairGenerator.getInstance(KeyProperties.KEY_ALGORITHM_RSA, ANDROID_KEYSTORE);
generator.initialize(spec);
KeyPair keyPair = generator.generateKeyPair(); // this will put a certificate and key pair in the keyStore.
dumpKeyStore(keyStore);

byte[] entireKey = keyPair.getPublic().getEncoded();
// chop off first 24 bytes; the java key pair generator puts an object ID of  1.2.840.113549.1.1.1 RSA (RSA_SIGN) before the key which gets mangled when the server signs and sends back the certificate
byte[] publicKeyBytes = Arrays.copyOfRange(entireKey, 24, entireKey.length);

dumpKeyStore是一个实用程序方法，它迭代密钥库，调用keyStore.getEntry来获取每个条目并且只记录事物。此时，它报告存在具有给定别名的单个条目，并且其类型为KeyStore.PrivateKeyEntry。它有一个关联的证书和公钥，可以从PrivateKeyEntry中重新获得。

发送到服务器

publicKeyBytes被发送到服务器，服务器将其作为新的签名x509证书的公钥，该证书将在响应中发回。我没有放入代码，它只是基本的网络。返回的证书从我能说的内容中加载并且看起来很好。

保存并关联证书

我正在尝试将其放入具有相同别名的keyStore中，因此它（理论上）可以与之前的正确私钥相关联。到目前为止我的代码是这样的：

KeyStore keyStore;
try {
    keyStore = KeyStore.getInstance(ANDROID_KEYSTORE);
    keyStore.load(null);
}catch (IOException | NoSuchAlgorithmException | CertificateException e) {
    Log.wtf(TAG, e);
    throw new FatalError(TAG, e);
}

CertificateFactory certificateFactory;
try {
    certificateFactory = CertificateFactory.getInstance("X.509");
} catch (CertificateException e) {
    Log.wtf(TAG, e);
    throw new FatalError(TAG, e);
}

Certificate cert = certificateFactory.generateCertificate(new ByteArrayInputStream(certificateFromServer));

// find the existing certificate, copy it's private key out, then replace the certificate with the one from the server but keeping the private key
try {
    KeyStore.PrivateKeyEntry existingPrivateKeyEntry = (KeyStore.PrivateKeyEntry)keyStore.getEntry(alias, null);

    KeyStore.PrivateKeyEntry newEntry = new KeyStore.PrivateKeyEntry(existingPrivateKeyEntry.getPrivateKey(), new Certificate[]{ cert });
    keyStore.setEntry(alias, newEntry, null);
} catch (Exception e) {
    Log.wtf(TAG, e);
    throw new FatalError(TAG, e);
}
dumpKeyStore(keyStore);

此时，最终的dumpKeyStore指示存在具有正确别名的条目，但是当它尝试调用keyStore.getEntry时会抛出“NoSuchAlgorithmException：Unknown key entry”异常

我正在尝试做什么（替换证书但保留私钥）可能在android？如果是这样，我该怎么做？这似乎并没有真正起作用

由于

猎户

Answer 1

事实证明，我做错了。您无需替换或修改KeyStore中的证书，只需在初始化KeyManager使用的SSLContext时使用自定义HttpsURLConnection，并且KeyManager可以选择任何证书或者您想要的私钥。

这极大地简化了KeyStore管理。我的方案现在是

使用别名为KeyPairGenerator

X

将公钥发送到服务器，该服务器从该公钥生成新的签名证书，然后将其发回给
使用别名为setCertificateEntry

X-Signed

当我建立HttpsURLConnection时，它是这样的：

KeyStore androidKeyStore = KeyStore.getInstance(LocalKeyStore.ANDROID_KEYSTORE);
androidKeyStore.load(null);

X509Certificate signedClientCertificate = (X509Certificate)androidKeyStore.getCertificate("X-Signed");
KeyStore.PrivateKeyEntry privateKeyEntry = (KeyStore.PrivateKeyEntry)androidKeyStore.getEntry("X", null);

X509ExtendedKeyManager keyManager = new X509ExtendedKeyManager() {
    @Override
    public String chooseClientAlias(String[] keyType, Principal[] issuers, Socket socket) {
        return clientCertificateAlias;
    }
    @Override
    public String chooseServerAlias(String keyType, Principal[] issuers, Socket socket) {
        return null; // different if you're validating the server's cert
    }
    @Override
    public X509Certificate[] getCertificateChain(String alias) {
        return new X509Certificate[] { signedClientCertificate };
    }
    @Override
    public String[] getClientAliases(String keyType, Principal[] issuers) {
        return new String[]{ "X" };
    }

    @Override
    public String[] getServerAliases(String keyType, Principal[] issuers) {
        return null; // different if you're validating server's cert
    }
    @Override
    public PrivateKey getPrivateKey(String alias) {
        if(alias != clientCertificateAlias) {
            Log.e(TAG, String.format("X509ExtendedKeyManager is asking for privateKey with unknown alias %s. Expecting it to ask for %s", alias, clientCertificateAlias));
            return null;
        }
        return privateKeyEntry.getPrivateKey();
    }
};

X509TrustManager trustServerCertificates = new X509TrustManager() {
    @Override
    public void checkClientTrusted(X509Certificate[] chain, String authType) throws CertificateException {
        // do nothing, this method doesn't get called
    }
    @Override
    public void checkServerTrusted(X509Certificate[] chain, String authType) 
        // code to validate server's cert in here
    }
    @Override
    public X509Certificate[] getAcceptedIssuers() {
        return null; // any issuer
    }
};

m_sslContext = SSLContext.getInstance("TLS");
m_sslContext.init(new KeyManager[]{ keyManager }, new TrustManager[] { trustServerCertificates }, null);

// later on

conn = (HttpURLConnection)url.openConnection();
SSLContext sslContext = m_sslContext;

if(conn instanceof HttpsURLConnection && sslContext != null) {
    ((HttpsURLConnection)conn).setSSLSocketFactory(sslContext.getSocketFactory());
}

这对我来说效果很好，我可以继续使用AndroidKeyStore每个应用程序的隐私和硬件支持的存储空间

Answer 2

我遇到了与原生AndroidKeyStore类似的问题。使用generator.generateKeyPair()

创建证书后，我无法更新证书

似乎Android密钥库的当前OpenSSL实现尚未完全完成。我找了一段时间的工作样本，但找不到任何可以让我更新属于KeyStore.PrivateKeyEntry的现有证书的东西，因此我在这里提出了这个问题的bug： https://code.google.com/p/android/issues/detail?id=194955&q=keystore&colspec=ID%20Type%20Status%20Owner%20Summary%20Stars

同时我建议使用＆＃34; BKS＆＃34;如果您不介意使用第三方加密提供商，可以使用Bouncy Castle密钥库。

<强>更新自定义KeyManager可能是一种更好的解决方法，可用于相互SSL情况，您可以强制使用一个密钥库别名作为私钥，另一个密钥库别名用于证书链。但是Android documentation表示您应该能够替换它：

生成新的PrivateKey要求您还指定初始值自签名证书将具有的X.509属性。您可以稍后使用由a签名的证书替换证书证书颁发机构。

Answer 3

此评论不够准确，可以忽略

第二篇文章中提供的解决方案似乎无法像Hardware-backed Keystore那样安全地保护密钥，因为null作为第三个参数（protoParam）传递给了{{ 1}}：

KeyStore.setEntry

因此，可以如代码本身所示访问密钥的原材料：

    KeyStore.PrivateKeyEntry newEntry = new KeyStore.PrivateKeyEntry(existingPrivateKeyEntry.getPrivateKey(), new Certificate[]{ cert });
    keyStore.setEntry(alias, newEntry, null);

我认为正确的解决方案必须利用 KeyGenParameterSpec.Builder以安全地存储密钥，并且仅对其执行加密操作。如果有人提供的示例代码在TLS双向身份验证中使用受AndroidKeyStore保护的客户端证书，我将不胜感激。

安卓KeyStore中的Android java更新证书和私钥

3 个答案: