ca的相关该概念
- pki:public key infrastructure 公共密钥加密体系
- ca:certificate authority,证书签发机构.实现身份的验证的一个机构。
ca工作逻辑
- a和b通信需要将彼此的公钥传递给对方,但是直接传递公钥不安全。
- 通过将公钥传递给认证机构,认证机构对公钥进行签名(私钥加密,公钥解密)并加上一些属性信息。
- ca机构将证书制作完成后再返还给用户。
- 用户将证书发送给需要通信的一方,对方通过使用ca机构的公钥来进行解密得到他的公钥。
根ca:根ca用于管理下级ca,子ca向根ca获取授权,使得它能给用户颁发证书。
cert:证书
证书:ca对用户公钥进行签名后形成的一个文件。
证书的来源:
- 自签名证书
- ca机构颁发的证书
ca机构颁发的证书流程:
- 用户生成证书请求文件:.csr
- 将证书请求文件发送给ca
- ca进行签名并颁发证书
csr是英文certificate signing request的缩写,即证书签名请求
私有ca的搭建
可以通过以下工具来搭建私有ca
- openca
- openssl
使用openssl搭建私有ca:
openssll和私有ca搭建相关的配置文件
里面包含了很多和证书相关的设置,后续创建对应文件的时候需要根据配置文件中的信息进行创建。
[root@centos8 tls]# vim /etc/pki/tls/openssl.cnf [ ca ] default_ca = ca_default # 默认使用的ca #################################################################### [ ca_default ] dir = /etc/pki/ca # 存放和ca相关的文件的目录(centos7这个文件默认存在) certs = $dir/certs # 存放颁发的证书 cert:证书 crl_dir = $dir/crl # 存放被吊销的证书 database = $dir/index.txt # 存放ca的索引(需要人为创建) new_certs_dir = $dir/newcerts # 存放新证书的位置 certificate = $dir/cacert.pem # ca的自签名证书 serial = $dir/serial # 证书的编号(第一次需要人为创建并编号,后面会自动递增) serial:连续的 crlnumber = $dir/crlnumber # 证书吊销列表的编号 crl = $dir/crl.pem # 证书吊销列表的文件 private_key = $dir/private/cakey.pem# ca的私钥 x509_extensions = usr_cert # the extensions to add to the cert name_opt = ca_default # subject name options cert_opt = ca_default # certificate field options policy = policy_match #指定使用的匹配策略 # for the ca policy [ policy_match ] countryname = match stateorprovincename = match organizationname = match organizationalunitname = optional commonname = supplied emailaddress = optional
三种策略:match匹配、optional可选、supplied提供
- match:要求申请填写的信息跟ca设置信息必须一致(前三项)
- optional:可有可无,跟ca设置信息可不一致
- supplied:必须填写这项申请信息
范例:centos8搭建私有ca
流程:
1.创建对应的文件和目录(创建的文件和目录需要和配置文件里面的信息对应)
2.生成ca自己的私钥
3.利用ca的私钥生成自签名证书
1. 创建对应的文件和目录
[root@centos8 ca]# mkdir -pv /etc/pki/ca/{certs,crl,newcerts,private} mkdir: created directory '/etc/pki/ca/certs' #存放颁发的证书文件 mkdir: created directory '/etc/pki/ca/crl' #存放吊销的证书文件 mkdir: created directory '/etc/pki/ca/newcerts' #存放新生成的证书文件 mkdir: created directory '/etc/pki/ca/private' #存放ca自己的私钥 #证书的数据库文件:存放证书的颁发等信息,不需要人工维护里面的内容,只需要创建对应的文件就行了,会自动往里面写入数据的 [root@centos8 ~]# touch /etc/pki/ca/index.txt #颁发证书的序号(十六进制):第一个证书颁发的时候使用的就是这个编号,后续会自动递增 [root@centos8 ~]# echo 01 > /etc/pki/ca/serial
2. 生成ca自己的私钥
[root@centos8 ca]# openssl genrsa -out private/cakey.pem 2048 generating rsa private key, 2048 bit long modulus (2 primes) ..........................+++++ ........................................................................+++++ e is 65537 (0x010001)
3.颁发自签名证书
[root@centos8 ca]# openssl req -new -x509 -key /etc/pki/ca/private/cakey.pem -days 3650 -out /etc/pki/ca/cacert.pem you are about to be asked to enter information that will be incorporated into your certificate request. what you are about to enter is what is called a distinguished name or a dn. there are quite a few fields but you can leave some blank for some fields there will be a default value, if you enter '.', the field will be left blank. ----- country name (2 letter code) [xx]:cn state or province name (full name) []:sc locality name (eg, city) [default city]:cd organization name (eg, company) [default company ltd]:sx organizational unit name (eg, section) []:ll common name (eg, your name or your server's hostname) []:tom email address []:111 选项: -new:创建一个新的证书,生成新证书签署请求 -x509:表示证书的格式,专用于ca生成自签证书 -key:生成请求时用到的私钥文件 -days n:证书的有效期限 -out /path/to/somecertfile: 证书的保存路径
查看自签名证书的方法
查看自签名证书的信息 [root@centos8 ~]#openssl x509 -in /etc/pki/ca/cacert.pem -noout -text -in:指定输入的文件 -noout:不输出为文件 -text:以文本方式来进行显示
说明:
颁发自签名证书的时候会要求输入需要输入国家、身份、组织等信息。
用户向私有ca申请证书的流程
1.生成私钥文件
2.通过私钥文件生成证书申请文件,若是match这种策略。填写的 国家 省 组织必须一致
3.ca颁发证书
4.查看证书
1.生成私钥文件
私钥一般使用key作为后缀要标识
[root@centos8 ca]# mkdir /data/app1 [root@centos8 app1]# openssl genrsa -out /data/app1/app1.key 2048 generating rsa private key, 2048 bit long modulus (2 primes) .................................+++++ ...............................................................................................+++++ e is 65537 (0x010001)
2.通过私钥文件生成证书申请文件
证书申请文件的后缀一般都是以csr为后缀作为标识
[root@centos8 app1]# openssl req -new -key /data/app1/app1.key -out /data/app1/app1.csr you are about to be asked to enter information that will be incorporated into your certificate request. what you are about to enter is what is called a distinguished name or a dn. there are quite a few fields but you can leave some blank for some fields there will be a default value, if you enter '.', the field will be left blank. ----- country name (2 letter code) [xx]:cn #国家 state or province name (full name) []:cn #省份 locality name (eg, city) [default city]:cn #组织 organization name (eg, company) [default company ltd]:cn organizational unit name (eg, section) []:cn common name (eg, your name or your server's hostname) []:cn email address []:cn please enter the following 'extra' attributes to be sent with your certificate request a challenge password []: an optional company name []:
说明:
采用match这种策略,默认有三项内容必须和ca一致:国家,省份,组织,如果不同,会出现下面的提示
如果采用的是option这种策略的话就不用保持一致都可以
3. ca 颁发证书
ca需要使用用户的证书申请文件才能颁发证书,利用证书申请文件里面的用户私钥来实现数字签名。
[root@centos8 app1]# openssl ca -in /data/app1/app1.csr -out /etc/pki/ca/certs/app1.crt -days 1000 using configuration from /etc/pki/tls/openssl.cnf check that the request matches the signature signature ok certificate details: serial number: 15 (0xf) validity not before: oct 14 06:53:07 2022 gmt not after : jul 10 06:53:07 2025 gmt subject: countryname = cn stateorprovincename = cn organizationname = cn organizationalunitname = cn commonname = cn emailaddress = cn x509v3 extensions: x509v3 basic constraints: ca:false netscape comment: openssl generated certificate x509v3 subject key identifier: 12:c5:3f:8e:86:e4:e8:3c:06:b1:01:79:90:ea:b6:66:32:53:3e:6a x509v3 authority key identifier: keyid:10:59:cd:c9:34:58:5e:30:67:43:0a:3e:dd:7c:63:2b:9c:60:50:3a certificate is to be certified until jul 10 06:53:07 2025 gmt (1000 days) sign the certificate? [y/n]:y 1 out of 1 certificate requests certified, commit? [y/n]y write out database with 1 new entries data base updated
[root@centos8 ca]# tree . ├── cacert.pem ├── certs │ └── app1.crt #给用户生成的生成的证书文件 ├── crl ├── index.txt ├── index.txt.attr ├── index.txt.old #前一个文件的备份 ├── newcerts │ └── 0f.pem #和app1.crt是同一个东西,自动生成的一个备份文件 ├── private │ └── cakey.pem ├── serial └── serial.old 4 directories, 9 files #serial:存放的是下一个证书的证书编号
查看证书的有效性
[root@centos8 ca]# openssl ca -status 0f #0f就是这个证书的标号 using configuration from /etc/pki/tls/openssl.cnf 0f=valid (v) v:标识生效的 r:标识无效的证书
查看证书的信息
openssl x509 -in /etc/pki/ca/certs/app1.crt -noout -text
例如
[root@centos8 ca]# openssl x509 -in /etc/pki/ca/certs/app1.crt -noout -issuer issuer=c = cn, st = cn, l = cn, o = cn, ou = cn, cn = cn, emailaddress = cn
证书文件后缀
后缀规定: .crt #证书文件的标识 .csr #证书申请文件的标识 证书申请完成后,这个证书申请文件就没啥用了 .key #私钥的标识 .pem也是私钥的标识,但是windows不是别pem结尾的文件
一个证书申请文件只能申请一次证书。
实现一个申请文件申请多个证书的方法;
root@centos8 ca]# pwd /etc/pki/ca [root@centos8 ca]# cat index.txt.attr unique_subject = yes unique_subject = yes #把yes变为no就可以了
证书的吊销
openssl ca -revoke /path/file
例如:
[root@centos8 ca]# openssl ca -revoke certs/app1.crt using configuration from /etc/pki/tls/openssl.cnf revoking certificate 0f. data base updated [root@centos8 ca]# openssl ca -status 0f using configuration from /etc/pki/tls/openssl.cnf 0f=revoked (r) [root@centos8 ca]# cat /etc/pki/ca/index.txt r 250710065307z 221014072459z 0f unknown /c=cn/st=cn/o=cn/ou=cn/cn=cn/emailaddress=cn
生成证书吊销列表文件
公开被吊销的文件。其他用户可以获取已经吊销了的证书文件列表
#需要创建一个clinumer文件才可以 吊销证书也需要一个吊销证书的number 类似于index.txt #这个文件默认不存在,需要手动创建出来 echo 01 > /etc/pki/ca/crlnumber openssl ca -gencrl -out /etc/pki/ca/crl.pem #证书吊销文件的路径是约定好的
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