基于Java和Python实现简单的CA认证系统.zip

# 简单的 CA 认证系统 这是软件大型实验周的课设作品，用来实现一个简单的 CA 系统，它包含以下功能： * 证书生成：用户提供 Certificate Signing Request （CSR）和 公钥后，系统会自动为用户生成证书并通过邮箱发放，支持 用于 SSL 和代码签名的两类证书。 * 证书吊销：用户发起证书吊销请求后，系统会为其更新 Certificate Revocation List （CRL），但考虑系统负荷，用户的吊销请求会被暂时记录，然后以天为单位更新，客户端可以通过 CRL Distribution Point（CRL 分发点：本系统分发点为：[CRL Distribution Point](http://39.106.168.39/crl.crl)）获取最新的 CRL 列表。 * 证书审核：用户的证书请求需要由管理员审核后才能颁发，因此我们写了一个简单的管理员审核功能。 * 密钥对生成：基于 Vue 的 jsrsasign 插件，我们支持客户端本地生成 RSA 公私密钥对。 * 用户认证：包括登录登出注册鉴权等常用操作，使用 Token 实现。 * 代码签名：除了 CA 系统自生功能外，本项目还提供了一个简单的代码签名工具，使用 Java 编写，用来验证项目成果。 ## 最终成果        ## 接口文档 [API 文档](https://documenter.getpostman.com/view/9355097/TVev3jei#ec21108d-d16f-49a6-83c1-4aee91e42ceb) 为了统一前后端请求，所有请求皆使用 POST ### CSR 文件上传 接口：`/api/ca/file` 文件标识：`CSR_FILE` 返回：该接口会返回通过 CSR 解析出的用户公钥及个人信息 ```json {"header":{"code":200,"msg":"ok"},"country":"CN","province":"ShanXi","locality":"TaiYuan","organization":"中北大学","common_name":"junebao.top","email_address":"","organizational_unit":"IT","public_key":"-----BEGIN RSA PUBLIC KEY-----\nMIIBIjANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOCAQ8AMIIBCgKCAQEArj/g1UgvJAEnXxlDFHU6\naMwaaZ7BP4zXXWLnfw5kiVTjMPL4kS21do82bygUg4tCPM3pnDt5BpibGwsAZhQ8\nNH527z0Is2yHUT8S/RWT7t7AAJ06NdsEzdyaKAzVHa3xfq6zjVHc11nn0eLB0M0G\nahteIZebHjNhMX3dyVbvUx9e0iAjPDxbCvficbBDhQ1fzZbUoxmS175ENDuoNRY1\nory8+fFAnRhwTJn12mhB/U+QaHiBIfzhC7exMffcUJYK8WYqt0W0+3oS47gyiCt7\nlEyhzQ9UoJVA7O5zsmB39xPLXHIsRLkuAZBIB9YLibZOse5gRCVgd6OYJTyhHbGl\nRwIDAQAB\n-----END RSA PUBLIC KEY-----\n"} ``` ## 功能设计 ### 系统流程 <img src="https://cdn.jsdelivr.net/gh/520MianXiangDuiXiang520/cdn/img/1606738791416-1606738791402.png" style="zoom:67%;" /> ### 数据库设计 ```sql CREATE TABLE `ca_requests` ( `id` int unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT, `created_at` datetime DEFAULT NULL COMMENT '字段创建时间', `updated_at` datetime DEFAULT NULL COMMENT '更新时间', `deleted_at` datetime DEFAULT NULL COMMENT '删除时间', `user_id` int NOT NULL COMMENT '申请证书的用户ID', `state` int unsigned NOT NULL COMMENT '证书状态（1：待审核， 2： 审核通过， 3：审核未通过）', `public_key` text CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL COMMENT '公钥', `country` varchar(20) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci DEFAULT NULL COMMENT '国家', `province` varchar(255) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci DEFAULT NULL COMMENT '州市', `locality` varchar(255) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci DEFAULT NULL COMMENT '地区', `organization` varchar(255) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci DEFAULT NULL COMMENT '组织', `organization_unit_name` varchar(255) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci DEFAULT NULL COMMENT '部门', `common_name` varchar(255) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci DEFAULT NULL COMMENT '姓名', `email_address` varchar(255) CHARACTER SET utf8 COLLATE utf8_general_ci NOT NULL COMMENT '邮箱', PRIMARY KEY (`id`), KEY `idx_ca_requests_deleted_at` (`deleted_at`) ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=46 DEFAULT CHARSET=utf8; ``` ```sql CREATE TABLE `certificates` ( `id` int unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT, `created_at` datetime DEFAULT NULL, `updated_at` datetime DEFAULT NULL, `deleted_at` datetime DEFAULT NULL, `user_id` int NOT NULL COMMENT '证书拥有者ID', `state` int unsigned NOT NULL COMMENT '状态（1 代表在使用中，2代表已撤销或过期）', `request_id` int NOT NULL COMMENT '证书请求ID', `expire_time` bigint NOT NULL COMMENT '过期时间戳', PRIMARY KEY (`id`), KEY `idx_certificates_deleted_at` (`deleted_at`) ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=39 DEFAULT CHARSET=utf8; ``` ```sql CREATE TABLE `crls` ( `id` int unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT, `created_at` datetime DEFAULT NULL, `updated_at` datetime DEFAULT NULL, `deleted_at` datetime DEFAULT NULL, `certificate_id` int NOT NULL COMMENT '证书ID', `input_time` bigint NOT NULL COMMENT '加入时间戳', PRIMARY KEY (`id`), KEY `idx_crls_deleted_at` (`deleted_at`) ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=17 DEFAULT CHARSET=utf8 COMMENT='证书吊销列表'; ``` ```sql CREATE TABLE `user_tokens` ( `id` int unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT, `created_at` datetime DEFAULT NULL, `updated_at` datetime DEFAULT NULL ON UPDATE CURRENT_TIMESTAMP, `deleted_at` datetime DEFAULT NULL, `user_id` int NOT NULL, `token` varchar(64) NOT NULL, `expire_time` bigint NOT NULL, PRIMARY KEY (`id`), KEY `idx_user_tokens_deleted_at` (`deleted_at`) ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=81 DEFAULT CHARSET=utf8; ``` ```sql CREATE TABLE `users` ( `id` int unsigned NOT NULL AUTO_INCREMENT, `created_at` datetime DEFAULT NULL, `updated_at` datetime DEFAULT NULL, `deleted_at` datetime DEFAULT NULL, `username` varchar(16) NOT NULL, `password` varchar(255) NOT NULL, `email` varchar(255) DEFAULT NULL, `authority` int DEFAULT NULL COMMENT '权限，1表示系统管理员', PRIMARY KEY (`id`), UNIQUE KEY `username` (`username`), KEY `idx_users_deleted_at` (`deleted_at`) ) ENGINE=InnoDB AUTO_INCREMENT=62 DEFAULT CHARSET=utf8; ``` ## 背景知识 ### PKI ### 加密算法 #### 对称加密：3DES > 3DES（或称为 Triple DES）是三重数据加密算法（TDEA，Triple Data Encryption Algorithm）块密码的通称。它相当于是对每个数据块应用三次 DES 加密算法。由于计算机运算能力的增强，原版 DES 密码的密钥长度变得容易被暴力破解；3DES 即是设计用来提供一种相对简单的方法，即通过增加 DES 的密钥长度来避免类似的攻击，而不是设计一种全新的块密码算法。 * [DES](http://39.106.168.39/#/detail/30) #### 非对称加密 RSA * [RSA](http://39.106.168.39/#/detail/39) ### 哈希算法 #### MD5 #### SHA256 ### X.509 > X.509 是密码学里公钥证书的格式标准。X509 证书己应用在包括 TLS/SSL 在内的众多 > > Internet 协议里,同时它也用在很多非在线应用场景里,比如电子签名服务。X509 证书里含有公钥、身份信息(比如网络主机名,组织的名称或个体名称等)和签名信息(可以是证书签发机构 CA 的签名,也可以是自签名)。对于一份经由可信的证书签发机构签名或者可以通过其它方式验证的证书，证书的拥有者就可以用证书及相应的私钥来创建安全的通信，对文档进行数字签名.另外除了证书本身功能,Ⅹ509 还附带了证书吊销列表和用于从最终对证书进行签�