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CA 证书的一些tips

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自签名 CA 证书

如果你是在自建的内部环境或测试环境中使用，可能需要自己创建一个自签名的 CA 证书。创建自签名 CA 证书的步骤如下：

  1. 生成 CA 私钥：使用以下命令生成一个私钥文件，例如 training - CA.key：
openssl genrsa -out training-CA.key 4096

生成自签名 CA 证书：使用生成的私钥创建一个自签名的 CA 证书文件 training - CA.pem：

openssl req -x509 -new -nodes -key training-CA.key -sha256 -days 3650 -out training-CA.pem -subj "/C=US/ST=YourState/L=YourCity/O=YourOrganization/CN=YourCAName"

在这个命令中，-x509 选项表示生成自签名的证书，-days 3650 表示证书的有效期为 10 年，你可以根据实际情况调整有效期。

公共 CA 颁发的证书

在生产环境中，为了让你的网站或服务能够被大多数浏览器和客户端信任，通常会向公共的受信任的证书颁发机构（CA）申请证书。

  • 申请过程：你需要先使用 openssl req 命令生成一个 CSR 文件（如前面提到的 training.csr），然后将该 CSR 文件提交给公共 CA。CA 会对你的身份和域名等信息进行验证，验证通过后会颁发一个由他们签名的证书。
  • 证书获取：公共 CA 会以特定的格式（如 PEM、DER 等）提供给你 CA 证书链文件，这些文件包含了根 CA 证书、中间 CA 证书等信息。你需要妥善保存这些文件，并在配置服务器时使用。

已有 CA 证书文件

如果你所在的组织已经有现成的 CA 证书文件，你可以直接使用这些文件。通常，这些文件会由组织的 IT 部门或安全团队进行管理和维护。你需要向他们获取 training - CA.pem 文件以及对应的私钥文件 training - CA.key，并确保你有使用这些文件的权限。

无论 CA 证书的来源如何，在使用时都要确保 training - CA.pem 文件的路径和名称与 openssl 命令中 -CA 选项指定的一致，同时要妥善保管 CA 私钥文件 training - CA.key，防止其泄露。

能详细说下自己做成SSL证书的过程吗? 需要自己做私钥 然后做CSR?

自己制作 SSL 证书的过程，通常包括生成私钥、创建证书签名请求（CSR）以及使用证书颁发机构（CA）进行签名这几个关键步骤。下面将分自签名证书和自建 CA 签名证书两种情况详细介绍。

自签名证书

自签名证书适用于测试、开发环境或者内部网络，因为它未经过受信任的第三方 CA 签名，所以在公共网络环境下，浏览器会提示证书不受信任。以下是具体步骤：

1.生成私钥：
使用 OpenSSL 生成一个 RSA 私钥，示例命令如下：

openssl genrsa -out private.key 2048

此命令会生成一个 2048 位的 RSA 私钥，并保存为 private.key 文件。你可以根据需求调整密钥长度，但 2048 位是目前较为常用且安全的选择。

2.创建证书签名请求（CSR）：
借助生成的私钥创建 CSR，示例命令如下：

openssl req -new -key private.key -out certificate.csr -subj "/C=CN/ST=Guangdong/L=Shenzhen/O=Example Company/CN=example.com"

在这个命令里，-subj 选项用于指定证书的主题信息，你需要根据实际情况修改，各字段含义如下：

  • C：国家代码。
  • ST：州或省份。
  • L：城市或地区。
  • O：组织名称。
  • CN：通用名称，通常为域名。

3.生成自签名证书：

使用私钥和 CSR 生成自签名证书，示例命令如下：

openssl x509 -req -days 365 -in certificate.csr -signkey private.key -out certificate.crt

该命令会生成一个有效期为 365 天的自签名证书，保存为 certificate.crt 文件。

自建 CA 签名证书

如果需要在内部网络中创建受信任的证书，可以自建一个 CA 来签名证书。以下是具体步骤：

1.创建 CA 私钥：
生成 CA 的私钥，示例命令如下：

openssl genrsa -out ca.key 4096

此命令会生成一个 4096 位的 RSA 私钥，保存为 ca.key 文件。

2.创建自签名 CA 证书：
使用 CA 私钥创建自签名的 CA 证书，示例命令如下：

openssl req -x509 -new -nodes -key ca.key -sha256 -days 3650 -out ca.crt -subj "/C=CN/ST=Guangdong/L=Shenzhen/O=Example CA/CN=Example CA Root"

这个命令会生成一个有效期为 3650 天（即 10 年）的自签名 CA 证书，保存为 ca.crt 文件。

3.生成服务器私钥：
为服务器生成私钥，示例命令如下：

openssl genrsa -out server.key 2048

此命令会生成一个 2048 位的 RSA 私钥，保存为 server.key 文件。

4.创建服务器 CSR：
使用服务器私钥创建 CSR，示例命令如下：

openssl req -new -key server.key -out server.csr -subj "/C=CN/ST=Guangdong/L=Shenzhen/O=Example Company/CN=example.com"

同样，你需要根据实际情况修改 -subj 选项中的主题信息。

5.使用 CA 签名服务器 CSR：

使用 CA 私钥和 CA 证书对服务器 CSR 进行签名，生成服务器证书，示例命令如下：

openssl x509 -req -in server.csr -CA ca.crt -CAkey ca.key -CAcreateserial -out server.crt -days 365 -sha256

该命令会生成一个有效期为 365 天的服务器证书，保存为 server.crt 文件。

注意事项

  • 私钥安全：私钥是非常重要且敏感的信息，务必妥善保管，防止泄露。
  • 证书有效期：根据实际需求设置证书的有效期，但要注意及时更新过期的证书。
  • 主题信息准确：创建 CSR 时，CN 字段必须与实际使用的域名一致，否则浏览器会提示证书不匹配。

自建 CA 签名证书详细流程

  1. 创建 CA 相关文件
    • 生成 CA 私钥。
    • 利用 CA 私钥创建自签名的 CA 证书。
  2. 生成服务器相关文件
    • 为服务器生成私钥。
    • 使用服务器私钥创建证书签名请求（CSR）。
  3. 签名与生成最终证书
    • 使用 CA 私钥和 CA 证书对服务器 CSR 进行签名，生成服务器证书。

流程图解释

  1. 开始流程：流程从节点 [开始] 启动。
  2. CA 相关操作
    • 创建 CA 私钥：运用 OpenSSL 命令 openssl genrsa -out ca.key 4096 生成 4096 位的 RSA 私钥。
    • 创建自签名 CA 证书：借助 CA 私钥创建自签名的 CA 证书，命令为 openssl req -x509 -new -nodes -key ca.key -sha256 -days 3650 -out ca.crt -subj "/C=CN/ST=Guangdong/L=Shenzhen/O=Example CA/CN=Example CA Root"。
  3. 服务器相关操作
    • 生成服务器私钥：使用 OpenSSL 命令 openssl genrsa -out server.key 2048 生成 2048 位的 RSA 私钥。
    • 创建服务器 CSR：利用服务器私钥创建 CSR，命令是 openssl req -new -key server.key -out server.csr -subj "/C=CN/ST=Guangdong/L=Shenzhen/O=Example Company/CN=example.com"。
  4. 签名与生成证书
    • 使用 CA 签名服务器 CSR：使用 CA 私钥和 CA 证书对服务器 CSR 进行签名，生成服务器证书，命令为 openssl x509 -req -in server.csr -CA ca.crt -CAkey ca.key -CAcreateserial -out server.crt -days 365 -sha256。
  5. 结束流程：最终获得服务器 SSL 证书，流程到达节点 [获得服务器 SSL 证书] 结束。

自签名证书流程简化说明

如果是制作自签名证书，流程会简化许多。只需生成服务器私钥，接着创建 CSR，最后使用私钥对 CSR 进行自签名生成证书，无需创建 CA 相关文件。其 mermaid 流程图代码如下：

自建 CA 签名证书 和 自签名证书 区别

自建 CA 签名证书和自签名证书在多个方面存在区别，下面为你详细阐述：

证书颁发与信任机制

  • 自建 CA 签名证书
    • 这种证书是由自己搭建的证书颁发机构（CA）来签名生成的。在搭建好 CA 后，它会生成自己的私钥和自签名的根证书。当需要为服务器或客户端生成证书时，会使用 CA 的私钥对证书签名请求（CSR）进行签名，从而生成最终的证书。
    • 在内部网络环境中，如果客户端信任该自建 CA 的根证书，那么客户端就会信任由这个自建 CA 颁发的所有证书。这就意味着，只要将自建 CA 的根证书安装到客户端的信任列表中，客户端在访问使用该自建 CA 签名证书的服务器时，就不会出现证书不受信任的提示。
  • 自签名证书
    • 自签名证书是由证书所有者自己使用自己的私钥对自己的证书请求进行签名，没有经过任何第三方机构的验证和签名。
    • 由于缺乏第三方权威机构的背书，大多数浏览器、操作系统和应用程序默认不信任自签名证书。当用户访问使用自签名证书的网站时，浏览器会显示安全警告，提示用户该网站的证书不受信任，可能存在安全风险。用户需要手动确认并继续访问，这给用户带来了不便，也降低了用户对网站的信任度。

安全性

  • 自建 CA 签名证书
    • 自建 CA 可以对证书申请者的身份进行一定程度的验证，并且在证书管理方面可以设置严格的规则和流程，例如设置证书的有效期、吊销机制等。这样可以在一定程度上提高证书的安全性，减少被恶意使用的风险。
    • 同时，由于可以在内部网络中分发和管理自建 CA 的根证书，使得内部系统之间的通信更加安全可靠。
  • 自签名证书
    • 自签名证书的安全性主要依赖于证书所有者对私钥的保护。如果私钥泄露，攻击者可以使用该私钥伪造证书，从而进行中间人攻击等恶意行为。
    • 而且，由于自签名证书没有经过严格的身份验证和管理机制，其安全性相对较低，不适合在对安全性要求较高的生产环境中使用。

应用场景

  • 自建 CA 签名证书
    • 适用于企业内部网络、大型组织的内部系统等环境。在这些环境中，可以通过将自建 CA 的根证书分发给内部的客户端设备，实现内部系统之间的安全通信，同时又能保证一定的安全性和管理性。
    • 例如，企业内部的办公系统、数据库服务器等可以使用自建 CA 签名证书，员工的客户端设备信任该自建 CA 后，就可以安全地访问这些系统。
  • 自签名证书
    • 主要用于开发和测试环境。在开发和测试过程中，为了模拟生产环境的安全通信，需要使用 SSL/TLS 证书，但又不需要考虑证书的信任问题，此时可以使用自签名证书。
    • 例如，开发人员在本地搭建的开发服务器上可以使用自签名证书，方便进行开发和调试工作。

操作复杂度

  • 自建 CA 签名证书
    • 搭建和管理自建 CA 需要一定的技术知识和操作经验。需要创建 CA 的私钥和根证书，设置证书颁发和管理的规则，并且要定期维护和更新 CA 的相关文件。
    • 在为服务器或客户端颁发证书时，也需要按照一定的流程进行操作，包括生成 CSR、使用 CA 签名等步骤，操作相对复杂。
  • 自签名证书
    • 生成自签名证书的操作相对简单，只需要使用 OpenSSL 等工具生成私钥和证书请求，然后使用私钥对证书请求进行签名即可。不需要搭建和管理复杂的 CA 系统。

CA机构签名证书是上面哪一种, 又有什么区别？

CA 机构签名证书与自建 CA 签名证书、自签名证书有所不同，以下是相关介绍及区别：

CA 机构签名证书

CA 机构签名证书是由权威的、被广泛信任的第三方证书颁发机构（CA）签发的证书。CA 机构会对证书申请者的身份进行严格审核，确保申请者的真实性和合法性3。例如，申请域名证书时，CA 机构会验证申请者对域名的所有权；申请企业证书时，会审核企业的工商注册信息等3。CA 机构拥有严格的证书颁发流程和规范，以保证所颁发证书的安全性和可信度。用户可以通过浏览器或操作系统中内置的 CA 根证书来验证 CA 机构签名证书的有效性。

与自建 CA 签名证书的区别

  • 信任范围：CA 机构签名证书受全球广泛信任，其根证书通常已预装在大多数浏览器和操作系统中。而自建 CA 签名证书仅在内部网络或特定环境中，当客户端信任自建 CA 的根证书时才被信任，在公共网络环境中通常不被默认信任。
  • 审核力度：权威 CA 机构对证书申请者的审核严格，有完善的身份验证机制和审核流程，以确保证书对应身份的真实性。自建 CA 在审核方面可能相对灵活，其审核标准和严格程度取决于企业或组织内部的规定，在对外提供服务时，其审核结果的认可度不如权威 CA 机构。
  • 运营成本：CA 机构运营需要投入大量资源，包括人力、物力和技术，以维持其权威性和安全性，因此证书价格通常较高。自建 CA 的运营成本主要由企业或组织自身承担，无需向外部机构支付费用，但需要投入一定的技术力量进行维护和管理。

与自签名证书的区别

  • 信任机制：CA 机构签名证书通过 CA 机构的数字签名和全球信任的根证书体系来建立信任。自签名证书由证书所有者自己签名，缺乏第三方权威背书，除了证书所有者外，其他实体默认不信任自签名证书7。
  • 安全性：CA 机构签名证书在安全性方面更有保障，CA 机构采用强大的加密算法和安全技术来保护证书的生成、颁发和存储过程。自签名证书的安全性取决于证书所有者对私钥的保护程度，如果私钥泄露，容易被伪造和滥用3。
  • 应用场景：CA 机构签名证书适用于各种对安全性和信任度要求高的场景，如电子商务、在线银行、企业级应用等面向公众的服务7。自签名证书主要用于开发、测试环境或内部系统，这些场景对证书的信任度要求不高，主要是为了实现加密通信或身份验证的功能。

使用自签名证书多方便啊, 为什么又需要自建 CA 签名证书呢?

自建 CA 签名证书有一定的复杂性和操作步骤，相对来说是比较麻烦的，但具体麻烦程度也因个人技术水平和实际需求而异，以下从多个方面进行分析：

前期准备阶段

  • 知识储备要求：需要掌握一定的加密学和 OpenSSL 工具使用知识。要理解非对称加密算法（如 RSA）的原理，了解私钥、公钥、证书签名请求（CSR）等概念，以及如何使用 OpenSSL 命令来生成和管理这些文件。对于没有相关技术背景的人来说，学习这些知识需要花费一定的时间和精力。
  • 环境搭建与配置：要确保服务器或系统上安装了 OpenSSL 工具，并且版本兼容。还需要根据实际需求配置合适的目录结构来存放 CA 的私钥、证书、序列号文件等，同时要设置好相应的文件权限，保证私钥的安全性。

创建 CA 相关文件阶段

  • 生成 CA 私钥：使用 OpenSSL 生成 CA 私钥时，需要选择合适的密钥长度（如 4096 位），以确保足够的安全性。并且要妥善保管私钥文件，防止其泄露。如果私钥丢失或泄露，整个 CA 的安全性将受到威胁，需要重新创建 CA。
  • 创建自签名 CA 证书：在创建自签名 CA 证书时，需要填写准确的主题信息（如国家、组织、通用名称等）。这些信息将被包含在 CA 证书中，并且在后续为其他证书签名时会影响证书的有效性和信任度。同时，还需要设置合适的证书有效期，以平衡安全性和管理成本。

为服务器或客户端签名证书阶段

  • 生成服务器或客户端私钥和 CSR：为每个需要证书的服务器或客户端生成私钥和 CSR 时，同样要注意密钥长度和主题信息的准确性。不同的服务器或客户端可能有不同的用途和访问要求，需要根据实际情况进行配置。
  • 使用 CA 签名 CSR：在使用 CA 私钥对 CSR 进行签名时，要确保 CA 私钥的安全性，可能需要输入密码来解锁私钥。同时，要设置好签名的参数，如证书有效期、哈希算法等，以保证生成的证书符合安全要求。

管理与维护阶段

  • 证书分发与安装：将生成的证书分发给对应的服务器或客户端，并进行正确的安装和配置。不同的服务器软件（如 Apache、Nginx）和客户端系统（如 Windows、Linux）可能有不同的证书安装方法，需要分别进行处理。
  • 证书更新与吊销：需要定期检查证书的有效期，及时为即将过期的证书进行更新。同时，当某个证书对应的服务器或客户端出现安全问题（如私钥泄露）时，需要及时吊销该证书，并更新相关的证书吊销列表（CRL）。

虽然自建 CA 签名证书有一定的麻烦，但对于一些对安全性和自主性要求较高的企业或组织来说，自建 CA 可以实现对证书的集中管理和控制，提高内部网络的安全性和信任度。在实际操作中，可以参考详细的文档和教程，或者寻求专业人员的帮助，以降低操作的难度和风险。

CSR是什么 ？为什么需要CSR？

CSR 即证书签名请求（Certificate Signing Request），是在申请数字证书过程中产生的一个文件，下面详细介绍其定义、构成以及使用它的必要性。

CSR 定义与构成

CSR 是一种数据结构，通常以文本文件形式存在。它由申请者使用自己的私钥生成，并包含以下关键信息：

  • 公钥：与申请者私钥相对应的公钥，后续会被包含在最终颁发的数字证书中，用于加密通信和验证数字签名。
  • 主题信息：包含申请者的身份信息，例如国家（C）、州或省份（ST）、城市（L）、组织（O）、组织单位（OU）以及通用名称（CN）等。这些信息有助于证书颁发机构（CA）识别申请者的身份。
  • 可选的扩展信息：可以包含一些额外的证书扩展信息，如证书用途、密钥使用限制等，以满足特定的安全需求。

需要 CSR 的原因

  • 保护私钥安全
    • 私钥是非常敏感的信息，一旦泄露，可能导致通信被窃听、数据被篡改或伪造签名等安全问题。通过生成 CSR 并将其提交给 CA，申请者可以在不暴露私钥的情况下申请数字证书。CA 只需要根据 CSR 中的公钥和主题信息进行签名，而不需要访问申请者的私钥。
  • 身份验证与信息传递
    • CSR 中的主题信息为 CA 提供了验证申请者身份的依据。CA 在颁发证书之前，会对 CSR 中的信息进行审核，确保申请者有权使用所请求的域名或身份。例如，对于域名证书，CA 会通过 DNS 验证等方式确认申请者对域名的所有权。
    • 同时，CSR 也将申请者的公钥传递给了 CA，使得 CA 能够使用自己的私钥对该公钥进行签名，生成包含公钥的数字证书。
  • 遵循标准流程与兼容性
    • 在数字证书的申请和颁发过程中，使用 CSR 是一种被广泛接受的标准做法。大多数 CA 都要求申请者提交 CSR 来申请证书，这样可以确保整个流程的规范化和一致性。
    • 此外，CSR 格式具有良好的兼容性，不同的 CA 和客户端软件都能够识别和处理 CSR 文件，方便了证书的申请和使用。

例如，当你要为自己的网站 example.com 申请 SSL 证书时，你会生成一个包含 example.com 域名信息和对应公钥的 CSR 文件，然后将其提交给 CA。CA 会根据这个 CSR 进行审核和签名，最终颁发一个包含 example.com 公钥的 SSL 证书，用于保护网站与用户之间的通信安全。