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- 引 -
我也没想到在神策数据这大半年能遇到好几次和证书相关的问题。
- 起 -
2021年9月3号，一个新客户接入到我们的 SaaS 系统。在某个环节，我们会给客户发个 HTTPS 请求，没想到竟然遇到了个 SSLHandshakeException:
Caused by: javax.net.ssl.SSLHandshakeException: ... unable to find valid certification path to requested target在服务器上用 curl 试一把，也报错：
$ curl -v https://some.domain/
CAfile: /etc/pki/tls/certs/ca-bundle.crt
...
curl: (60) Peer's Certificate issuer is not recognized.但用浏览器打开这个 URL，却是没问题的，这说明问题应该出在我们的服务器端。
- 析 - 我们知道，HTTPS 是靠证书保证通信安全的；但客户端如何保证服务端给的证书是可信的呢？
由于证书总是由某个证书颁发机构（Certificate issuer，或 Certificate Authority，简写成 CA）签发的，如果我们事先将一批可信的证书颁发机构存储在本地，就可以在发起请求的时候判断证书是否可信了。
有时情况会更复杂一些：某些机构不在我们的列表里，但他的证书是由我们信任的某个机构颁发的，我们也认为他是可信的，因此他颁发的证书也是可信的。
于是这就构成了一个信任链，链的末端是「根证书颁发机构」（Root CA），这些机构通常是国际上公认可靠的大型机构，或者国家权威机关背书的机构。
理解了这点，就可以推测，应当是我们服务器上的机构列表没有及时更新；只要把该客户证书的颁发机构加入本地的列表就应该能解决该问题。
- 解 - 再细看上面 curl 命令的输出，有一行
CAfile: /etc/pki/tls/certs/ca-bundle.crt，这就是 curl 使用到的证书颁发机构列表。以
www.baidu.com 为例，我们可以通过如下命令获取客户证书的信任链：$ openssl s_client -showcerts -servername server -connect www.baidu.com:443 > cacert.pem在得到的
cacert.pem 中，我们可以看到如下内容（略作简化)：Certificate chain
0 s:/CN=baidu.com
i:/CN=GlobalSign Organization Validation CA - SHA256 - G2-----BEGIN CERTIFICATE-----
MIIKQDCCCSigAwIBAgIMEZhyT2Z0o9Yhv76iMA0GCSqGSIb3DQEBCwUAMGYxCzAJ
...(略)...
n3XcFtwQLBY9Iuqh8Mn7vtiv5k2azdGsYhZcFBCBAeUoRhDC
-----END CERTIFICATE----- 1 s:/CN=GlobalSign Organization Validation CA - SHA256 - G2
i:/OU=Root CA/CN=GlobalSign Root CA-----BEGIN CERTIFICATE-----
MIIEaTCCA1GgAwIBAgILBAAAAAABRE7wQkcwDQYJKoZIhvcNAQELBQAwVzELMAkG
...(略)...
K1pp74P1S8SqtCr4fKGxhZSM9AyHDPSsQPhZSZg=
-----END CERTIFICATE-----...(略)...可以看到里面有两段用
--BEGIN CERTIFICATE-- 和 --END CERTIFICATE-- 包起来的 base64 编码字符串，这就是被编码为 PEM 格式（Privacy Enhanced Mail）的证书了（有时也会用 .crt 作为扩展名）。在 BEGIN 前面有一些摘要，可以帮助我们了解证书的内容，比如
s:/CN=baidu.com 表示这个证书的主体（s 即 subject）是 baidu.com（CN 即 common name），i:/CN=GlobalSign 表示它的颁发机构（i 即 issuer）是 GlobalSign。因此可以看到，这个
cacert.pem 实际上包含了两个证书，一个是百度使用的证书，另一个是颁发该证书的 GlobalSign 这个机构（CA）自己的证书。通过
curl --cacert cacert.pem https://www.baidu.com 我们可以确认，这个信任链能用来验证 www.baidu.com 的证书（实际上我们只需要里面第二个证书，将第一个证书删除，不影响 curl 的执行）。回到该客户的情况，我们用相同的方法取得客户证书颁发机构的证书，将它放到
/etc/pki/ca-trust/source/anchors/ 目录，执行 update-ca-trust 将其加入到证书列表中，就可以正常使用 curl 命令来请求了。- 然 - 没有「但是」的文章不是好文章。
curl 正常了，但是我们的 Java 代码依然报错，这说明 java 和 curl 使用了不同的 CA 列表。
问题倒是好解决，简单搜索一下，就了解到 jre 的证书是存放在
$JAVA_HOME/jre/lib/security/cacerts 这个文件里，需要使用专门的 keytool 工具来更新它：$ keytool -import -trustcacerts -file cacert.pem -alias 证书颁发机构的名称 -keystore $JAVA_HOME/jre/lib/security/cacertsEnter keystore password:changeit （这是jre自带的默认密码）Certificate was added to keystore再次验证，Java 代码就可以正常运行了。
注：如果想要单独验证某个证书，可以这样
- 先创建一个空的 keyStore（密码为 storePassword）：
$ keytool -genkeypair -alias boguscert -storepass storePassword -keypass secretPassword -keystore keystore -dname "CN=Developer" $ keytool -delete -alias boguscert -storepass storePassword -keystore emptyStore.keystore
- 添加证书到该 keyStore：
$ keytool -import -trustcacerts -file cacert.pem -alias 机构名称 -keystore keystore
- 指定 keyStore 启动 java 程序：
$ java -Djavax.net.ssl.trustStore=keystore -Djavax.net.ssl.trustStorePassword=storePassword -cp $CLASS_PATH CLASS_NAME
有了前车之鉴，上面这些命令执行起来可谓得心应手，但是这次却不灵了。
排查过程比较琐碎，也因为陷入思维定势而走了一些弯路，但其实原因很简单，这里就不卖关子了。
这家客户是一家泛金融类的企业，其生产环境的网络安全级别非常高，不仅有严格的外网访问限制，而且针对所有 https 请求都会默认劫持，用一个自签名证书返回错误信息。
经过与客户沟通，将神策数据的域名添加到白名单后，问题得以解决。
- 故事 - 讲完了事故，再讲讲故事。
非对称加密、证书、信任链这一系列发明，构成了现在 web 通信安全的基石，很难想象如果没有这些基础设施，现在互联网还能做些什么。
但是这里隐藏了一个大bug：我们凭什么相信本地这些证书颁发机构是可信的？
至少有三种情况会打破这个假设：
- 本地 CA 列表被污染
- 机构的私钥泄漏
- 看起来正经的机构也可能不正经
综上，理论上并不存在 100% 可靠的通信安全方案。
如果你的应用对通信安全要求非常严格，连本地的 CA 列表都不相信，可以考虑加入更多的手段来提高通信的安全等级。
简单一点的场景（例如 app 不想被抓包破解协议），可以自己校验服务器的证书（证书指纹，或者自己指定证书颁发机构列表）；要求更高的场景（例如需要访问内部控制系统），可以给客户端颁发证书，浏览器会在请求时提供证书用于校验，感兴趣的话可以参考 这个不太完善的项目。
- 收 - 结尾照例做一个小结：
- HTTPS 是基于证书链来保证通信安全的；
- 信任的基石是本地的证书颁发机构（CA）列表；
- 可以通过向本地列表添加 CA 证书的方式来解决需要信任的证书；
- 本地的 CA 不一定都是可信的；
- 可以通过更严格的校验，或者客户端证书来加强通信的安全等级。
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