基于 OpenSSL 自建 CA 和颁发 SSL 证书

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Desc:基于 openssl，自建 CA，颁发证书

自建 CA 颁发证书不仅可以用来鉴权，而且使你的通信更加的安全（请保护好你的证书）。在实际的软件开发中，越来越多的服务用到 HTTPS，证书的需求随之增加。那么对于我们开发者，通过自签名证书来进行测试必将非常的方便。so，有一个自己的 CA 是不是非常的库呢！下面我们一步步操作，创建我们自己的 CA。

由于 Mac 自带的 openssl 版本过低，请安装更高版本。

建立 CA

所有命令均在同一目录执行，没有进行跳转。

$ mkdir -p ./demoCA/{private,newcerts} && \
    touch ./demoCA/index.txt && \
    touch ./demoCA/serial && \
    echo 01 > ./demoCA/serial

通过以上命令，你将得到如下目录：

$ tree
.
└── demoCA
    ├── index.txt
    ├── newcerts
    ├── private
    └── serial

生成 CA 根密钥

$ openssl genrsa -des3 -out ./demoCA/private/cakey.pem 2048 #可以去掉des，以后签证书不用输密码

生成 CA 证书请求

$ openssl req -new -days 3650 -key ./demoCA/private/cakey.pem -out careq.pem

自签发 CA 根证书

$ openssl ca -selfsign -in careq.pem -out ./demoCA/cacert.pem

以上合二为一

$ openssl req -new -x509 -days 3650 -key ./demoCA/private/cakey.pem -out ./demoCA/cacert.pem

到这里，我们已经有了自己的 CA 了，下面我们开始为用户颁发证书。

为用户颁发证书

生成用户 RSA 密钥

$ openssl genrsa -des3 -out userkey.pem 2048 # 4096

生成用户证书请求

$ openssl req -new -days 365 -key userkey.pem -out userreq.pem # NO SAN

$ openssl req -new -days 365 -key userkey.pem -out userreq.pem -config openssl.cnf #SAN

使用 CA 签发证书

$ openssl ca -in userreq.pem -out usercert.pem # NO SAN

$ openssl ca -in userreq.pem -out usercert.pem -config openssl.cnf -extensions v3_req #SAN

其他证书操作

查看证书的内容：$ openssl x509 -in cert.pem -text -noout
吊销证书：$ openssl ca -revoke cert.pem -config openssl.cnf
证书吊销列表：$ openssl ca -gencrl -out cacert.crl -config openssl.cnf
查看列表内容：$ openssl crl -in cacert.crl -text -noout

openssl.cnf

上面步骤中，你可以观察到 SAN 与 NO SAN 标记。那么什么是 SAN，SAN（Subject Alternative Name）是 SSL 标准 x509 中定义的一个扩展。使用了 SAN 字段的 SSL 证书，可以扩展此证书支持的域名，使得一个证书可以支持多个不同域名的解析。所以，只执行 NO SAN 命令也可以签发证书，不过却不能够添加多个域名。

想要添加多个域名或泛域名，你需要使用到该扩展。那么默认的 OpenSSL 的配置是不能够满足的，我们需要复制或下载一份默认的 openssl.cnf 文件到本地。如 github openssl。这里我已经准备好一份 openssl.cnf。

修改匹配策略

默认匹配策略是：国家名，省份，组织名必须相同（match）。我们改为可选（optional），这样避免我们生成证书请求文件时（csr）去参考 CA 证书。

# For the CA policy
[ policy_match ]
countryName         = match
stateOrProvinceName     = optional
organizationName        = optional
organizationalUnitName      = optional
commonName          = supplied
emailAddress            = optional

修改默认值

这是可选项，修改默认值，可以让你更快的颁发证书，一直回车就可以了：

[ req_distinguished_name ]
countryName         = Country Name (2 letter code)
countryName_default     = CN
countryName_min         = 2
countryName_max         = 2

stateOrProvinceName     = State or Province Name (full name)
stateOrProvinceName_default = Shanghai

localityName            = Locality Name (eg, city)
localityName_default        = Shanghai

0.organizationName      = Organization Name (eg, company)
0.organizationName_default      = deepzz

# we can do this but it is not needed normally :-)
#1.organizationName     = Second Organization Name (eg, company)
#1.organizationName_default = World Wide Web Pty Ltd

organizationalUnitName      = Organizational Unit Name (eg, section)
organizationalUnitName_default  = deepzz

关键步骤

最关键的地方是修改 v3_req。添加成如下：

[ v3_req ]

# Extensions to add to a certificate request

basicConstraints        = CA:FALSE
keyUsage            = nonRepudiation, digitalSignature, keyEncipherment
subjectAltName          = @alt_names

[ alt_names ]
DNS.1 = abc.com
DNS.2 = *.abc.com
DNS.3 = xyz.com
IP.1 = 127.0.0.1

每次如果你要签发不同域名或 IP，可以直接修改 [ alt_names ]。

注意之后的操作，均要指定 -config openssl.cnf。

再来看看我们的目录结构：

$ tree
.
├── demoCA
│   ├── cacert.pem
│   ├── index.txt
│   ├── index.txt.attr
│   ├── index.txt.attr.old
│   ├── index.txt.old
│   ├── newcerts
│   │   └── 01.pem
│   ├── private
│   │   └── cakey.pem
│   ├── serial
│   └── serial.old
├── openssl.cnf
├── usercert.pem
├── userkey.pem
└── userreq.pem