简记 SSL 证书

SSL

背景

网站没有“不报错”的证书，蓝瘦；自签名证书出问题，香菇……正好从去年初开始网上出现很多免费证书资源，就研究了一下。

证书类型

域名型（DV）SSL证书：信任等级一般，只需验证网站的安全性便可以颁发证书保护网站。
企业型（OV）SSL证书：信任等级强，需要验证企业的身份，审核严格，安全性更高。
增强型（EV）SSL证书：信任等级最高，一般用于银行证券等金融机构，审核严格，安全性最高，同时可以激活“绿色网址栏”。

证书报错的主要原因：
1、不受信任的颁发机构；
2、时间
3、主机名不匹配
4、用途不匹配？个人证书？企业证书？web证书？

证书解决思路

• 自签名证书，例如 ASA 产生自签名证书，要求每个客户把都这个证书放到受信任的证书颁发机构列表。（无法校验，不易操作）
• 企业级证书，使用企业自建的证书服务器为网络设备或者服务器签发证书。（企业范围内访问不会报错）
• 互联网的 PKI 颁发机构，颁发的证书。（靠谱，通常费用昂贵）

折中解决办法：向国内的一些二级代理申请免费证书资源，例如腾讯云、阿里云、又拍云、七牛云等。
免费的域名型（DV）证书，一般为单域名证书（例如 “shiyl.com” 和 “www.shiyl.com” 各自需要一个证书），且需要证明网站/域名的所有权（最常见的是验证添加一条 TXT 解析记录）。

免费 DV 证书的申请方式不在这里赘述，阿里云和腾讯云都有教程。

相关概念

• CA (Certificate Authority，证书颁发机构)

引用赛门铁克给出的定义：一个可信任的第三方组织或公司，它颁发用于创建数字签名和公钥-私钥对的数字证书。CA 在此过程中的作用是，保证授予唯一证书的实体实际上与它所声称的一致。这意味着 CA 通常需要与申请实体达成协议，以确认其所声称的身份。CA 是数据安全和电子商务的重要组成部分，因为它们保证交换信息的双方与它们所声称的完全一致。

有关CA的特性：

仅仅只有一个受信任的介绍者(证书颁发机构)
CA签署每一个人的公钥
每个人都有CA的公钥

• PKI (Public Key Infrastructure，公钥基础设施)

PKI 是通过使用公钥技术和数字证书来提供系统信息安全服务，并负责验证数字证书持有者身份的一种体系。PKI技术是信息安全技术的核心，也是电子商务的关键和基础技术。PKI保证了通信数据的私密性、完整性、不可否认性和源认证性。
PKI 的本质是把非对称密钥管理标准化，其主要功能是绑定证书持有者的身份和相关的密钥对（通过为公钥及相关的用户身份信息签发数字证书），为用户提供方便的证书申请、证书作废、证书获取、证书状态查询的途径，并利用数字证书及相关的各种服务（证书发布，黑名单发布，时间戳服务等）实现通信中各实体的身份认证、完整性、抗抵赖性和保密性。

• 证书结构

最简单的证书包含一个公钥、名称以及证书授权中心的数字签名。一般情况下证书中还包括密钥的有效期，颁发者（证书授权中心）的名称，该证书的序列号等信息，证书的结构遵循X.509 v3版本的规范。如下图：

证书的各字段解释：

版本：即使用X.509的版本，目前普遍使用的是v3版本（0x2）。
序列号：颁发者分配给证书的一个正整数，同一颁发者颁发的证书序列号各不相同，可用与颁发者名称一起作为证书唯一标识。
签名算法：颁发者颁发证书使用的签名算法。
颁发者：颁发该证书的设备名称，必须与颁发者证书中的主体名一致。通常为CA服务器的名称。
有效期：包含有效的起、止日期，不在有效期范围的证书为无效证书。
主体名：证书拥有者的名称，如果与颁发者相同则说明该证书是一个自签名证书。
公钥信息：用户对外公开的公钥以及公钥算法信息。
扩展信息：通常包含了证书的用法、CRL的发布地址等可选字段。
签名：颁发者用私钥对证书信息的签名。

• CA 颁发证书流程
  

  • 每个实体都要获取 CA 的公钥（认证 CA 的过程）
    
  • 每个实体都要提交自己的公钥给 CA（注册到 PKI ）
  • 这个初始步骤，必须手动认证或者通过一个可信任的传输网络来执行
  • CA 使用自己的私钥 为提交的公钥 做数字签名
    
  • 被数字签了名的公钥（身份证书）再返回给实体
  • 实体现在就可以通过非信任的网络来彼此交换被 CA 签了名的公钥了
  • 收到的公钥都是被CA的公钥所确认的，CA 的公钥在每个实体本地必须是有效的

• 数字证书验证的过程

数字证书包含个人信息，公钥，证书有效期，认证机构的数字签名（参考证书结构）
数字证书验证的过程，仅仅只是解决“公钥持有者身份”的问题
当用户需要进行对应的 RSA 操作时，就需要交互自己的证书

例如:
用户B获取到了用户A的证书，包含个人信息，公钥，CA做的数字签名
B会使用证书服务器的公钥，解密数字签名，得到明文的摘要
再将A的个人信息和公钥做哈希，得到另外一个摘要
对比两个摘要，相等，则证书验证通过（同时可确认A的公钥是真实的）

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最后编辑时间为: Apr 17, 2020 at 10:45 am