SSL/TLS 证书 ============ .. versionadded:: @2019-02-01 创建 基本功能： * 数据加密 * 签名验证 证书级别： * DV: Domain Validation，验证你是真正的域名所有者即可 * OV: Organization Validation * EV: Extended Validation，需要验证更多的信息。 浏览器会以绿色以及公司名显示该证书。 证书信息查看 ------------ * 获取站点证书 * `openssl s_client -connect g.cn:443 -showcerts < /dev/null` * SNI `openssl s_client -connect 127.0.0.1:443 -servername hostname -showcerts < /dev/null` * 显示证书信息 `openssl x509 -in site.crt -noout -...` * `-text` 输出证书的完整信息 * `-ocsp_uri` 输出证书的 OCSP URI * `-subject` 输出主体信息 * `-issuer` 输出签发者信息 * `-dates` 输出有效期信息 * `-modules` * OCSP 使用 `openssl ocsp` 可以查询 OCSP 状态。需要注意的是： * 部分参数有顺序； * `-header` 参数在 ocsp 子命令的 help 里不可见。 示例输出如下（test.pem 包含完整的证书链，issuer.pem 为 test.pem 的签发者） :: # export cert=/etc/ssl/test.pem # export ocsp_uri=$(openssl x509 -in ${cert} -noout -ocsp_uri) # export ocsp_host=$(echo ${ocsp_uri} | awk -F/ '{print $3}') # openssl ocsp \ -text \ -no_nonce \ -issuer issuer.pem \ -VAfile ${cert} \ -cert ${cert} \ -url $(openssl x509 -in ${cert} -noout -ocsp_uri) \ -header Host ${ocsp_host} OCSP Request Data: Version: 1 (0x0) Requestor List: Certificate ID: Hash Algorithm: sha1 Issuer Name Hash: ........................................ Issuer Key Hash: ........................................ Serial Number: .................................... OCSP Response Data: OCSP Response Status: successful (0x0) Response Type: Basic OCSP Response Version: 1 (0x0) Responder Id: C = US, O = Let's Encrypt, CN = Let's Encrypt Authority X3 Produced At: Jan 28 05:45:00 2019 GMT Responses: Certificate ID: Hash Algorithm: sha1 Issuer Name Hash: ........................................ Issuer Key Hash: ........................................ Serial Number: .................................... Cert Status: good This Update: Jan 28 05:00:00 2019 GMT Next Update: Feb 4 05:00:00 2019 GMT Signature Algorithm: sha256WithRSAEncryption ..:..:..:..:..:..:..:..:..:..:..:..:..:..:..:..:..:..: ... Response verify OK /etc/ssl/test.pem: good This Update: Jan 28 05:00:00 2019 GMT Next Update: Feb 4 05:00:00 2019 GMT * 查看证书原始信息 证书一般以 ASN.1 （Abstract Syntax Notation (.1)）描述。文件编码格式： - DER：原始格式 - PEM：DER 的 Base64 编码。（Privacy Enhanced Mail） * `openssl asn1parse -inform [der|pem] -in ...` 使用 OpenSSL 建立 CA 及签发，撤消证书 ------------------------------------- .. versionadded:: @2013-09-29 创建 .. index:: OpenSSL 首先， `OpenSSL `_ 软件包自身就已经包含 CA.[sh|pl] 脚本（前者为 shell 脚本，后者为 perl），利用该命令 （可能需要做一些小的修改）就已经可以完成 CA 的创建和证书的签发， 其基本命令流程如下： - CA.sh -newca # 建立 CA - CA.sh -newreq # 生成私钥及证书请求 - CA.sh -sign # 签发该证书 这之中 CA 以及证书的一些信息会在命令运行过程中提示使用者输入，还有些信息是需要 在某个配置文件中配置的（一般对应文件名为 openssl.cnf）。 此外， openvpn 提供了一个称为 `easy-rsa `_ 的工具，包含了一些辅助的脚本来进行 CA 的建立和证书的签发。感兴趣的可以参考。 本文的重点在于介绍如何使用 openssl 这个命令来完成同样的任务。熟悉这些最底层的 命令后，无论是利用上面这两个工具还是自己写脚本都可以完成建立和维护 CA 的任务。 简单的说来， CA 建立和证书签发的流程是一样的，两者都需要首先生成私钥文件，基于 私钥文件生成证书请求，然后对证书文件进行签名操作。只不过对 CA 证书来说其证书 是自签名的，普通的证书则是由 CA 来进行签名。签名之后的证书文件是可以公开的，而 私钥文件则需要严格保护，尤其是 CA 的私钥文件。一旦 CA 的私钥文件泄漏，则拿到该 文件的使用者可以伪造出由该 CA 签发的证书。 此外，生成的证书文件除对原始证书请求的验证外，还会包含额外的扩展信息，如该证书 的用途等。这些信息一般在配置文件中来指定，证书签发时根据相应的命令行参数和配 置来决定附加哪些信息。例如， "basicConstraints = CA:FALSE" 表示该证书不能用作 CA 证书， "basicConstraints=critical,CA:TRUE, pathlen:0" 则表示该证书下不能有次级 CA， "nsCertType = server" 表示该证书类别为服务器，等等。实际使用中，可以将不同的 配置信息放在下面要提到的配置文件（openssl.cnf）中的不同 section 中，在签发证 书时可以通过"-extensions" 这个参数来选择。具体这些字段的意思和如何配置都可以 参考 OpenSSL的手册页，如 :manpage:`openssl-x509v3_config(5ssl)`\ ， :manpage:`openssl-req(1ssl)`\ ，:manpage:`openssl-ca(1ssl)` 等。 具体如何使用这些信息是由应用程序来决定的。例如，openvpn 在使用 SSL 作认证时， 缺省情况下，客户端会验证服务段的证书字段 ns-cert-type （或 "Netscape Cert Type"）为 server。反过来，服务端也可以要求该字段为 client。此外， openvpn 的服务端和客户端都还可以验证对端的证书的用途和扩展用途（参考 --remote-cert-ku 和 --remote-cert-eku 这两个指令）。 生成私钥的命令为 `openssl genrsa`\ 。生成证书请求的命令为 `openssl req`\ 。后者 也可以包含前者的功能（`openssl req -x509 -newkey rsa:2048`）。 证书签发的命令则为 `openssl ca`\ 。 生成证书请求时会要求输入一些证书相关信息，也可以通过 `-subj ...` 参数指定。 例如： `openssl req ... -subj '/C=US/ST=Texas/L=Plano/O=2xoffice/OU=Architecture/CN=$1'` 参考 :rfc:`4514` == =================================== CN Common Name L Locality (city) ST State (or province) O Organization (for example, company) OU Organizational Unit C Country == =================================== 证书主题通配符的情况请参考 :rfc:`6125#section-7.2` 和 `Accepted wildcards used by server certificates for server authentication `_ .. TODO:: SAN 配置 执行下面的 bash 脚本即能演示 CA 建立以及证书签发和撤消的完整过程。该脚本中部分 命令使用了 “-nodes” 选项，表示相应的文件无加密（即无密码保护），在实际环境中 需要结具体的使用情况进行调整。 .. code-block:: bash #!/bin/bash CATOP=./demoCA CAKEY=${CATOP}/private/cakey.pem CAREQ=${CATOP}/careq.pem CACERT=${CATOP}/cacert.pem SSLCNF="-config ./openssl.cnf" function newca() { if [ ! -d ${CATOP} ] ; then mkdir -p ${CATOP} mkdir -p ${CATOP}/private mkdir -p ${CATOP}/newcerts touch ${CATOP}/index.txt echo "unique_subject = yes" > ${CATOP}/index.txt.attr echo "01" > ${CATOP}/crlnumber fi # create ca private key & certificate request openssl req ${SSLCNF} -new -nodes -keyout ${CAKEY} -out ${CAREQ} # creat ca certificate by self-signed openssl ca ${SSLCNF} -keyfile ${CAKEY} \ -selfsign -create_serial \ -extensions v3_ca_cert \ -days 7305 -batch \ -out ${CACERT} \ -outdir ${CATOP}/newcerts \ -infiles ${CATOP}/careq.pem } function mkcert() { # create a private key certificate request openssl req ${SSLCNF} -new -nodes -keyout newkey.pem -out newreq.pem # sign the certficate request openssl ca ${SSLCNF} -policy policy_cert -batch \ -extensions www_cert -notext \ -out newcert.pem -infiles newreq.pem } function verify_cert() { openssl verify -CAfile ${CACERT} newcert.pem } function revoke_cert() { openssl ca ${SSLCNF} -revoke newcert.pem openssl ca ${SSLCNF} -gencrl -out ${CATOP}/crl.pem } newca mkcert verify_cert revoke_cert `openssl x509 -text -noout -in newcert.pem` 可以用来查看签发的证书的详细信息。 `openssl crl -in crl.pem -noout -text` 可以用来查看该 CA 下所有已撤消证书的 详细信息。 脚本中用到的配置文件 openssl.cnf 为常见的 ini 文件格式，其内容如下。 各个 section 的意义从其字面以及集合使用的命令行参数等即可大致了解，详细的解释 则需要参考相关命令的手册。 .. code-block:: cfg [ca] default_ca = CA_default # default ca section [CA_default] dir = ./demoCA certs = $dir/certs database = $dir/index.txt # CA database index file new_certs_dir = $dir/newcerts # default place for new certs serial = $dir/serial # current serial number certificate = $dir/cacert.pem # CA certificate crlnumber = $dir/crlnumber # current crl number private_key = $dir/private/cakey.pem # CA private key default_md = default # digest method default_days = 30 # how long to certify for default_crl_days = 30 # how long before next CRL policy = policy_ca [policy_ca] countryName = match stateOrProvinceName = optional organizationName = match organizationalUnitName = supplied commonName = supplied emailAddress = supplied [policy_cert] countryName = match stateOrProvinceName = optional organizationName = match organizationalUnitName = supplied commonName = supplied emailAddress = supplied [req] default_bits = 2048 distinguished_name = req_distinguished_name [req_distinguished_name] countryName = Country Name (2 letter code) countryName_default = CN countryName_min = 2 countryName_max = 2 0.organizationName = Organization Name (eg, company) 0.organizationName_default = Demo organizationalUnitName = Organizational Unit Name (eg, section) organizationalUnitName_default = Users commonName = Common Name (e.g. server FQDN or YOUR name) commonName_max = 64 emailAddress = Email Address emailAddress_max = 64 [v3_ca_cert] subjectKeyIdentifier = hash authorityKeyIdentifier = keyid:always,issuer:always basicConstraints = critical,CA:true keyUsage = cRLSign, keyCertSign nsCertType = sslCA, emailCA [vpn_server_cert] basicConstraints = CA:FALSE nsCertType = server keyUsage = keyAgreement, digitalSignature extendedKeyUsage = serverAuth nsComment = "Certificate Generated by Demo CA" subjectKeyIdentifier = hash authorityKeyIdentifier = keyid,issuer [vpn_cert] basicConstraints = CA:FALSE nsCertType = client, email keyUsage = keyAgreement, digitalSignature extendedKeyUsage = clientAuth, emailProtection nsComment = "Certificate Generated by Demo CA" subjectKeyIdentifier = hash authorityKeyIdentifier = keyid,issuer [www_cert] basicConstraints = CA:FALSE nsCertType = server extendedKeyUsage = serverAuth, emailProtection nsComment = "Certificate Generated by Demo CA" subjectKeyIdentifier = hash authorityKeyIdentifier = keyid,issuer [crl_ext] authorityKeyIdentifier = keyid:always,issuer:always