自建CA及证书颁发(openssl)

[TOC]

1 搭建CA

1.1 建立CA目录与文件

基于默认配置文件(openssl.conf)有稍作改动以便于使用

目录结构：

kevin@kevin-TM1701:~/gaoshi/zzxia-CA-openssl$ tree
.
├── ca.pem.crt
├── ca.pem.csr
├── certs
├── crl
├── crlnumber
├── from_user_csr
│   ├── c919.lan.csr
│   ├── c919.lan.key
│   ├── zjlh.lan.csr
│   └── zjlh.lan.key
├── index.txt
├── index.txt.attr
├── index.txt.attr.old
├── index.txt.old
├── newcerts
│   ├── 01.pem
│   └── 02.pem
├── openssl.cnf--c919.lan
├── openssl.cnf--zjlh.lan
├── private
│   └── ca.pem.key
├── readme.md
├── serial
├── serial.old
├── my_conf
└── to_user_crt
    ├── c919.lan.crt
    └── zjlh.lan.crt

6 directories, 21 files

以下目录都是为了方便CA为用户颁发证书而建立：

* from_user_csr：用以存放用户的证书请求文件，
* to_user_crt  ：用以存放CA为用户颁发的证书文件，另外：newcerts(新的)及certs（曾经的）也是存放CA颁发的用户证书路径

其他目录都是依据openssl.conf创建：

* private    ：存放ca的秘钥ca.pem.key的目录与文件名
* ca.pem.crt ：ca证书
* index.txt  ：ca数据库，初始值为空
* serial     ：下一个证书的编号，初始为两位数，比如：01
* crlnumber  ：下一个吊销证书的编号，初始为两位数，比如：01
* newcerts   ：新颁发的证书
* certs      ：用来保存的已颁发证书
* crl.pem    ：CA吊销证书
* crl        ：用来保持的已吊销证书

touch index.txt
echo '01'  > serial
echo '01'  > crlnumber

1.2 生成CA私钥及证书

openssl genrsa -out private/ca.pem.key 4096
openssl req -new  -key private/ca.pem.key  -out ca.pem.csr
openssl x509 -days 3650 -req  -in ca.pem.csr  -signkey private/ca.pem.key  -out ca.pem.crt

自签名证书无法使用配置文件，CA服务器证书也是自签名证书，所以也不能使用配置文件
生成的证书都是pem格式的，文件名是ca.pem.crt或者ca.crt都无所谓

1.3 证书颁发之配置文件准备openssl.cnf

确认配置文件中ca相关信息(CA_default节)的正确配置用户证书请求与CA颁发中用到的信息：用户信息(req_distinguished_name节)、通用名称(commonName)、备用名称(alt_names节) openssl.cnf用途：

用户在生成证书请求时会用到以上信息(用户信息、通用名称、备用名称)
CA服务器在颁发证书时会用到以上信息及CA相关信息

openssl.cnf文件中配置关系图：

graph LR;

1(openssl.conf)-->2(new__oids)
1-->3(ca)
1-->4(req)
1-->5(policy_anything)
1-->6(proxy_cert_ext)
1-->7(tsa)

3-->8(CA_default)
8-->9(usr_cert)
8-->10(crl_ext)
8-->11(policy_match)

4-->12(req_distinguished_name)
4-->13(req_attributes)
4-->14(v3_ca)
4-->15(v3_req)
15-->16(alt_names)

2 颁发证书

2.1 用户自己生成秘钥与证书请求（可以在自己的PC上完成）

# 生成秘钥（秘钥中包含私钥和公钥）
openssl genrsa -out from_user_csr/docker-repo.key 2048  

# 用户生成证书请求，如果需要备用名，需要使用openssl.cnf
openssl req -new -key from_user_csr/docker-repo.key  -out from_user_csr/docker-repo.csr -config  openssl.cnf 
# 查看证书请求内容
openssl req -in from_user_csr/docker-repo.csr -noout -text

2.2 CA服务器颁发证书

# 将证书请求文件cp到服务器上，比如：from_user_csr/docker-repo.csr
# 如果需要备用名，需要编辑openssl.cnf（服务器上）
# 颁发：
#openssl ca -in from_user_csr/docker-repo.csr -out to_user_crt/docker-repo.crt -cert ca.crt -keyfile ca.key -extensions v3_req -config openssl.cnf 
# 省略ca相关文件，因为openssl.cnf中已经定义：
openssl ca -in from_user_csr/docker-repo.csr -out to_user_crt/docker-repo.crt -extensions v3_req -config openssl.cnf 

# 查看办法的证书内容：
openssl x509 -in to_user_crt/docker-repo.crt -noout -text

2.3 变量方式方便点：

DOMAIN='zjlh.lan'
openssl genrsa -out from_user_csr/${DOMAIN}.key  2048
openssl req -new  -key from_user_csr/${DOMAIN}.key  -out from_user_csr/${DOMAIN}.csr -config  openssl.cnf--${DOMAIN}
openssl req  -in from_user_csr/${DOMAIN}.csr  -noout -text
openssl ca  -in from_user_csr/${DOMAIN}.csr  -out to_user_crt/${DOMAIN}.crt  -extensions v3_req  -config openssl.cnf--${DOMAIN}
openssl x509  -in to_user_crt/${DOMAIN}.crt  -noout -text

2.4 例子

kevin@kevin-TM1701:~/gaoshi/zzxia-CA-openssl$ DOMAIN='zjlh.lan'
kevin@kevin-TM1701:~/gaoshi/zzxia-CA-openssl$ openssl genrsa -out from_user_csr/${DOMAIN}.key  2048
Generating RSA private key, 2048 bit long modulus
..........................................................................+++
..................+++
e is 65537 (0x10001)
kevin@kevin-TM1701:~/gaoshi/zzxia-CA-openssl$ 
kevin@kevin-TM1701:~/gaoshi/zzxia-CA-openssl$ openssl req -new  -key from_user_csr/${DOMAIN}.key  -out from_user_csr/${DOMAIN}.csr -config  openssl.cnf--${DOMAIN}
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) [CN]:
State or Province Name (full name) [GuangDong]:
Locality Name (eg, city) [GuangZhou]:
Organization Name (eg, company) [ZJLH]:
Organizational Unit Name (eg, section) [IT]:
Common Name (eg, your name or your server's hostname) [zjlh.lan]:
Email Address [admin@zjlh.lan]:

Please enter the following 'extra' attributes
to be sent with your certificate request
A challenge password []:
An optional company name []:
kevin@kevin-TM1701:~/gaoshi/zzxia-CA-openssl$ 
kevin@kevin-TM1701:~/gaoshi/zzxia-CA-openssl$ openssl ca  -in from_user_csr/${DOMAIN}.csr  -out to_user_crt/${DOMAIN}.crt  -extensions v3_req  -config openssl.cnf--${DOMAIN}
Using configuration from openssl.cnf--zjlh.lan
Check that the request matches the signature
Signature ok
Certificate Details:
        Serial Number: 1 (0x1)
        Validity
            Not Before: Sep 26 05:41:47 2020 GMT
            Not After : Sep 26 05:41:47 2021 GMT
        Subject:
            countryName               = CN
            stateOrProvinceName       = GuangDong
            organizationName          = ZJLH
            organizationalUnitName    = IT
            commonName                = zjlh.lan
            emailAddress              = admin@zjlh.lan
        X509v3 extensions:
            X509v3 Basic Constraints: 
                CA:FALSE
            X509v3 Key Usage: 
                Digital Signature, Non Repudiation, Key Encipherment
            X509v3 Subject Alternative Name: 
                DNS:zjlh.lan, DNS:*.zjlh.lan, DNS:docker-repo
Certificate is to be certified until Sep 26 05:41:47 2021 GMT (365 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
kevin@kevin-TM1701:~/gaoshi/zzxia-CA-openssl$ 
kevin@kevin-TM1701:~/gaoshi/zzxia-CA-openssl$ openssl x509  -in to_user_crt/${DOMAIN}.crt  -noout -text
Certificate:
    Data:
        Version: 3 (0x2)
        Serial Number: 1 (0x1)
    Signature Algorithm: sha256WithRSAEncryption
        Issuer: C=CN, ST=GuangDong, L=GuangZhou, O=\xC3\xA7\xC2\x8C\xC2\xAA\xC3\xA7\xC2\x8C\xC2\xAA\xC3\xA4\xC2\xBE\xC2\xA0\xC3\xA9\xC2\x9B\xC2\x86\xC3\xA5\xC2\x9B\xC2\xA2, OU=IT, CN=zzxia-root-CA/emailAddress=kevinzu007@zzxia.vip
        Validity
            Not Before: Sep 26 05:41:47 2020 GMT
            Not After : Sep 26 05:41:47 2021 GMT
        Subject: C=CN, ST=GuangDong, O=ZJLH, OU=IT, CN=zjlh.lan/emailAddress=admin@zjlh.lan
        Subject Public Key Info:
            Public Key Algorithm: rsaEncryption
                Public-Key: (2048 bit)
                Modulus:
                    00:c8:a0:a8:ea:33:87:98:22:c2:83:ba:7e:a3:4b:
                    4e:b8:38:cb:21:32:fd:06:41:8d:2e:e9:2f:19:35:
                    ......
                    fa:83:04:62:26:09:03:64:fc:0b:57:aa:36:ad:00:
                    3e:7d:08:cb:11:f2:c7:68:74:a7:78:aa:47:76:4f:
                    60:33
                Exponent: 65537 (0x10001)
        X509v3 extensions:
            X509v3 Basic Constraints: 
                CA:FALSE
            X509v3 Key Usage: 
                Digital Signature, Non Repudiation, Key Encipherment
            X509v3 Subject Alternative Name: 
                DNS:zjlh.lan, DNS:*.zjlh.lan, DNS:docker-repo
    Signature Algorithm: sha256WithRSAEncryption
         84:e1:d8:36:41:f7:b8:4f:3a:a1:e6:18:2a:50:8e:0b:24:7d:
         9a:f6:7e:8d:ed:93:44:7a:d3:26:23:9d:36:f0:4f:d1:bb:ee:
         ......
         86:32:9e:88:fd:a9:5d:cc:e9:3c:55:be:e6:d9:9c:ae:fd:51:
         38:da:ab:c2:4f:b9:d0:8f:df:49:89:94:03:f6:8e:45:64:9d:
         e9:93:75:4a:0a:29:45:96

2.5 错误：

[root@localhost CA]# openssl ca -in server.csr -out server.crt
Using configuration from ./openssl.cnf
Check that the request matches the signature
Signature ok
The organizationName field needed to be the same in the
CA certificate (ZZXIA) and the request (ZJLH)

如果出现了以上错误，则请修改openssl.cnf中"[ policy_match ]"里的项：

#如果值为"match"，则客户端证书请求时，相应信息必须和CA证书保持一致；反之如果为"optional"，则不用
#countryName    = match
countryName     = optional
#stateOrProvinceName    = match
stateOrProvinceName = optional
#organizationName   = match
organizationName    = optional
organizationalUnitName  = optional
commonName      = supplied
emailAddress        = optional

2.6 v3扩展说明

一般用来增加证书备用名称

证书请求中添加v3扩展：

在openssl.cnf中开启 req_extensions = v3_req，添加备用名称则修改[ alt_names ]节

在CA证书颁发时启用v3扩展

命令行增加 "-extensions v3_req" 及[ alt_names ]节

总结

不管证书请求中是否有v3扩展，都可以在证书颁发时添加扩展：命令行添加 "-extensions v3_req"，并在openssl.cnf中，"req_extensions = v3_req"及[ alt_names ]下的内容；
不管证书请求中是否有v3扩展，可以在证书颁发时关闭扩展：去掉扩展命令即可 "-extensions v3_req"；
颁发出来的证书有没有扩展与证书请求无关，与命令行是否添加 "-extensions v3_req"有关；
证书扩展的备用名称与证书请求也是无关的，因为证书颁发最终使用的备用名称是ca上openssl.cnf中[ alt_names ]下的内容；
也就是证书请求时v3扩展的备用名称只有提示用途，最终证书中的备用名称只与ca上openssl.cnf中[ alt_names ]下的内容相关；

另：

增加备用名称，请修改以下内容：

[ alt_names ]
# commonName值必须也出现在alt_names备用名称列表中
DNS.1 = zjlh.lan
DNS.2 = *.zjlh.lan
#DNS.n = zzxia.vip

3 吊销证书

# 查询需要吊销证书信息
#openssl x509 -in newcerts/03.pem -noout -serial -subject
openssl x509 -in to_user_crt/docker-repo.crt -noout -serial -subject
# 吊销
openssl ca -revoke newcerts/03.pem  -config openssl.cnf

4 更新吊销证书列表

#openssl ca -gencrl   -config openssl.cnf    #---为什么没有根据openssl.cnf更新crl.pem
openssl ca -gencrl -out crl.pem  -config openssl.cnf
# 查看
openssl crl -in crl.pem -noout -text

5 客户端安装ca证书

# ubuntu
#sudo  cp gc-ca.crt  /usr/local/share/ca-certificates/
sudo  cp gc-ca.pem.crt  /usr/local/share/ca-certificates/
sudo update-ca-certificates

# centos
cp gc-ca.crt /etc/pki/ca-trust/source/anchors/
update-ca-trust

6 自签名证书和私有CA签名的证书的区别

自签名的证书无法被吊销，CA签名的证书可以被吊销能不能吊销证书的区别在于，如果你的私钥被黑客获取，如果证书不能被吊销，则黑客可以伪装成你与用户进行通信如果你的规划需要创建多个证书，那么使用私有CA的方法比较合适，因为只要给所有的客户端都安装了CA的证书，那么以该证书签名过的证书，客户端都是信任的，也就是安装一次就够了如果你直接用自签名证书，你需要给所有的客户端安装该证书才会被信任，如果你需要第二个证书，则还的挨个给所有的客户端安装证书2才会被信任。

7 good

参考：https://blog.csdn.net/u014721096/article/details/78571287

8 openssl.cnf：

openssl.cnf

(Y_Z) / zzxia-openssl-ca-server

自建CA及证书颁发(openssl)

1 搭建CA

1.1 建立CA目录与文件

1.2 生成CA私钥及证书

1.3 证书颁发之配置文件准备openssl.cnf

2 颁发证书

2.1 用户自己生成秘钥与证书请求（可以在自己的PC上完成）

2.2 CA服务器颁发证书

2.3 变量方式方便点：

2.4 例子

2.5 错误：

2.6 v3扩展说明

证书请求中添加v3扩展：

在CA证书颁发时启用v3扩展

总结

另：

3 吊销证书

4 更新吊销证书列表

5 客户端安装ca证书

6 自签名证书和私有CA签名的证书的区别

7 good

8 openssl.cnf：

简介

发行版

贡献者

近期动态

(Y_Z) / zzxia-openssl-ca-server .gitee-modal { width: 500px !important; }

自建CA及证书颁发(openssl)

1 搭建CA

1.1 建立CA目录与文件

1.2 生成CA私钥及证书

1.3 证书颁发之配置文件准备openssl.cnf

2 颁发证书

2.1 用户自己生成秘钥与证书请求（可以在自己的PC上完成）

2.2 CA服务器颁发证书

2.3 变量方式方便点：

2.4 例子

2.5 错误：

2.6 v3扩展说明

证书请求中添加v3扩展：

在CA证书颁发时启用v3扩展

总结

另：

3 吊销证书

4 更新吊销证书列表

5 客户端安装ca证书

6 自签名证书和私有CA签名的证书的区别

7 good

8 openssl.cnf：

简介

发行版

贡献者

近期动态

搜索帮助

(Y_Z) / zzxia-openssl-ca-server