自签名 SSL 证书 | 字数总计: 3.4k | 阅读时长: 14分钟 | 阅读量:
HTTP over SSL 要保证 Web 浏览器到服务器的安全连接，HTTPS 几乎是唯一选择。HTTPS 其实就是 HTTP over SSL，也就是让 HTTP 连接建立在 SSL 安全连接之上。
SSL 使用证书来创建安全连接，有两种验证模式:
仅客户端验证服务器的证书，客户端自己不提供证书； 客户端和服务器都互相验证对方的证书。 一般第二种方式用于网上银行等安全性要求较高的网站，普通的 Web 网站只采用第一种方式。
web 服务的证书必须经过某权威证书的签名，而这个权威证书又可能经过更权威的证书签名。这么一级一级追溯上去，最顶层那个最权威的证书就称为根证书 ，根证书一般内置在浏览器中。这样，浏览器就可以利用自己自带的根证书去验证某个 web 服务的证书是否有效。如果要提供一个有效的证书，web 服务的证书必须从 VeriSign 这样的证书颁发机构签名。这样，浏览器就可以验证通过，否则浏览器给出一个证书无效的警告。一般安全要求较高的内网环境，可以通过创建自签名 SSL 证书来加密通信。
数字证书(Certificate) 在 HTTPS 的传输过程中，有一个非常关键的角色—数字证书。那什么是数字证书？又有什么作用呢？
所谓数字证书，是一种用于电脑的身份识别机制。由数字证书颁发机构(CA)对使用私钥创建的签名请求文件做的签名(盖章)，表示 CA 结构对证书持有者的认可。
数字证书拥有以下几个优点: 使用数字证书能够提高用户的可信度； 数字证书中的公钥，能够与服务端的私钥配对使用，实现数据传输过程中的加密和解密； 在证认使用者身份期间，使用者的敏感个人数据并不会被传输至证书持有者的网络系统上； 证书类型 x509 的证书编码格式有两种:
PEM(Privacy-enhanced Electronic Mail) 是明文格式的，以 —–BEGIN CERTIFICATE—— 开头，已 —–END CERTIFICATE—— 结尾。中间是经过 base64 编码的内容。查看这类证书的信息的命令为: openssl x509 -noout -text -in server.pem。其实PEM 就是把DER 的内容进行了一次base64 编码
DER 是二进制格式的证书，查看这类证书的信息的命令为: openssl x509 -noout -text -inform der -in server.der
扩展名 .crt：证书文件，可以是DER (二进制)编码的，也可以是 PEM( ASCII Base64 编码的)，在类 unix 系统中比较常见。.cer：也是证书，常见于 Windows 系统。编码类型同样可以是 DER 或者 PEM 的，windows 下有工具可以转换 crt 到 cer。.csr：证书签名请求文件，一般是生成请求以后发送给 CA，然后 CA 会给您签名并发回证书。.key：一般公钥或者密钥都会用这种扩展名，可以是 DER 编码的或者是 PEM 编码的。查看DER 编码的(公钥或密钥)的文件的命令为: openssl rsa -inform DER -noout -text -in xxx.key。 查看PEM 编码的(公钥或者密钥)的文件的命令为: openssl rsa -inform PEM -noout -text -in xxx.key; .p12：证书文件，包含一个X509 证书和一个被密码保护的私钥。自签名证书及自签名类型 当由于某种原因（比如不想购买权威 ssl 证书，或者仅用于测试环境等情况)，这时可以生成一个自签名证书来使用。使用这个自签名证书的时候，会在客户端浏览器报一个警告，签名证书授权未知或不可信 (signing certificate authority is unknown and not trusted)。
自签名类型 自签名证书
私有 CA 签名证书
自签名证书的 Issuer 和 Subject 是相同的。
自签名区别: 自签名的证书无法被吊销，私有 CA 签名的证书可以被吊销。
如果您的规划需要创建多个证书，那么使用私有 CA 签名的方法比较合适。因为只要给所有的客户端都安装相同的 CA 证书，那么以该 CA 证书签名过的证书，客户端都是信任的，也就只需要安装一次 CA 证书就够了。
如果您使用用自签名证书，您需要给所有的客户端安装该证书才会被信任。如果您需要第二个证书，则需要给所有客户端安装第二个 CA 证书才会被信任。
生成私有 CA 自签名证书 可以通过以下脚本一键生成 ssl 自签名证书
#!/bin/bash help { echo ' ================================================================ ' echo ' --ssl-domain: 生成ssl证书需要的主域名，如不指定则默认为www.rancher.local，如果是ip访问服务，则可忽略；' echo ' --ssl-trusted-ip: 一般ssl证书只信任域名的访问请求，有时候需要使用ip去访问 server，那么需要给ssl证书添加扩展IP，多个IP用逗号隔开；' echo ' --ssl-trusted-domain: 如果想多个域名访问，则添加扩展域名（SSL_TRUSTED_DOMAIN）,多个扩展域名用逗号隔开；' echo ' --ssl-size: ssl加密位数，默认 2048；' echo ' --ssl-cn: 国家代码(2个字母的代号),默认 CN;' echo ' --ca-cert-recreate: 是否重新创建 ca-cert，ca 证书默认有效期 10 年，创建的 ssl 证书有效期如果是一年需要续签，那么可以直接复用原来的 ca 证书，默认 false;' echo ' 使用示例:' echo ' ./create_self-signed-cert.sh --ssl-domain=www.test.com --ssl-trusted-domain=www.test2.com \ ' echo ' --ssl-trusted-ip=1.1.1.1,2.2.2.2,3.3.3.3 --ssl-size=2048 --ssl-date=3650' echo ' ================================================================' } case "$1 " in -h|--help ) help ; exit ;; esac if [[ $1 == '' ]];then help ; exit ; fi CMDOPTS="$*" for OPTS in $CMDOPTS ;do key=$(echo ${OPTS} | awk -F"=" '{print $1}' ) value=$(echo ${OPTS} | awk -F"=" '{print $2}' ) case "$key " in --ssl-domain) SSL_DOMAIN=$value ;; --ssl-trusted-ip) SSL_TRUSTED_IP=$value ;; --ssl-trusted-domain) SSL_TRUSTED_DOMAIN=$value ;; --ssl-size) SSL_SIZE=$value ;; --ssl-date) SSL_DATE=$value ;; --ca-date) CA_DATE=$value ;; --ssl-cn) CN=$value ;; --ca-cert-recreate) CA_CERT_RECREATE=$value ;; --ca-key-recreate) CA_KEY_RECREATE=$value ;; esac done CA_KEY_RECREATE=${CA_KEY_RECREATE:-false} CA_CERT_RECREATE=${CA_CERT_RECREATE:-false} CA_DATE=${CA_DATE:-3650} CA_KEY=${CA_KEY:-cakey.pem} CA_CERT=${CA_CERT:-cacerts.pem} CA_DOMAIN=cattle-ca SSL_CONFIG=${SSL_CONFIG:-$PWD /openssl.cnf} SSL_DOMAIN=${SSL_DOMAIN:-'www.rancher.local'} SSL_DATE=${SSL_DATE:-3650} SSL_SIZE=${SSL_SIZE:-2048} CN=${CN:-CN} SSL_KEY=$SSL_DOMAIN .key SSL_CSR=$SSL_DOMAIN .csr SSL_CERT=$SSL_DOMAIN .crt echo -e "\033[32m ---------------------------- \033[0m" echo -e "\033[32m | 生成 SSL Cert | \033[0m" echo -e "\033[32m ---------------------------- \033[0m" if [[ -e ./${CA_KEY} ]] && [[ ${CA_KEY_RECREATE} == 'true' ]]; then echo -e "\033[32m ====> 1. 发现已存在 CA 私钥，备份 " ${CA_KEY} " 为 " ${CA_KEY} "-bak，然后重新创建 \033[0m" mv ${CA_KEY} "${CA_KEY} " -bak-$(date +"%Y%m%d%H%M" ) openssl genrsa -out ${CA_KEY} ${SSL_SIZE} if [[ -e ./${CA_CERT} ]]; then echo -e "\033[32m ====> 2. 发现已存在 CA 证书，先备份 " ${CA_CERT} " 为 " ${CA_CERT} "-bak，然后重新创建 \033[0m" mv ${CA_CERT} "${CA_CERT} " -bak-$(date +"%Y%m%d%H%M" ) openssl req -x509 -sha256 -new -nodes -key ${CA_KEY} -days ${CA_DATE} -out ${CA_CERT} -subj "/C=${CN} /CN=${CA_DOMAIN} " else echo -e "\033[32m ====> 2. 生成新的 CA 证书 ${CA_CERT} \033[0m" openssl req -x509 -sha256 -new -nodes -key ${CA_KEY} -days ${CA_DATE} -out ${CA_CERT} -subj "/C=${CN} /CN=${CA_DOMAIN} " fi elif [[ -e ./${CA_KEY} ]] && [[ ${CA_KEY_RECREATE} == 'false' ]]; then echo -e "\033[32m ====> 1. 发现已存在 CA 私钥，直接复用 CA 私钥 " ${CA_KEY} " \033[0m" if [[ -e ./${CA_CERT} ]] && [[ ${CA_CERT_RECREATE} == 'true' ]]; then echo -e "\033[32m ====> 2. 发现已存在 CA 证书，先备份 " ${CA_CERT} " 为 " ${CA_CERT} "-bak，然后重新创建 \033[0m" mv ${CA_CERT} "${CA_CERT} " -bak-$(date +"%Y%m%d%H%M" ) openssl req -x509 -sha256 -new -nodes -key ${CA_KEY} -days ${CA_DATE} -out ${CA_CERT} -subj "/C=${CN} /CN=${CA_DOMAIN} " elif [[ -e ./${CA_CERT} ]] && [[ ${CA_CERT_RECREATE} == 'false' ]]; then echo -e "\033[32m ====> 2. 发现已存在 CA 证书，直接复用 CA 证书 " ${CA_CERT} " \033[0m" else echo -e "\033[32m ====> 2. 生成新的 CA 证书 ${CA_CERT} \033[0m" openssl req -x509 -sha256 -new -nodes -key ${CA_KEY} -days ${CA_DATE} -out ${CA_CERT} -subj "/C=${CN} /CN=${CA_DOMAIN} " fi else echo -e "\033[32m ====> 1. 生成新的 CA 私钥 ${CA_KEY} \033[0m" openssl genrsa -out ${CA_KEY} ${SSL_SIZE} if [[ -e ./${CA_CERT} ]]; then echo -e "\033[32m ====> 2. 发现已存在 CA 证书，先备份 " ${CA_CERT} " 为 " ${CA_CERT} "-bak，然后重新创建 \033[0m" mv ${CA_CERT} "${CA_CERT} " -bak-$(date +"%Y%m%d%H%M" ) openssl req -x509 -sha256 -new -nodes -key ${CA_KEY} -days ${CA_DATE} -out ${CA_CERT} -subj "/C=${CN} /CN=${CA_DOMAIN} " else echo -e "\033[32m ====> 2. 生成新的 CA 证书 ${CA_CERT} \033[0m" openssl req -x509 -sha256 -new -nodes -key ${CA_KEY} -days ${CA_DATE} -out ${CA_CERT} -subj "/C=${CN} /CN=${CA_DOMAIN} " fi fi echo -e "\033[32m ====> 3. 生成 Openssl 配置文件 ${SSL_CONFIG} \033[0m" cat > ${SSL_CONFIG} <<EOM [req] req_extensions = v3_req distinguished_name = req_distinguished_name [req_distinguished_name] [ v3_req ] basicConstraints = CA:FALSE keyUsage = nonRepudiation, digitalSignature, keyEncipherment extendedKeyUsage = clientAuth, serverAuth EOM if [[ -n ${SSL_TRUSTED_IP} || -n ${SSL_TRUSTED_DOMAIN} || -n ${SSL_DOMAIN} ]]; then cat >> ${SSL_CONFIG} <<EOM subjectAltName = @alt_names [alt_names] EOM IFS="," dns=(${SSL_TRUSTED_DOMAIN} ) dns+=(${SSL_DOMAIN} ) for i in "${!dns[@]} " ; do echo DNS.$((i+1 )) = ${dns[$i]} >> ${SSL_CONFIG} done if [[ -n ${SSL_TRUSTED_IP} ]]; then ip=(${SSL_TRUSTED_IP} ) for i in "${!ip[@]} " ; do echo IP.$((i+1 )) = ${ip[$i]} >> ${SSL_CONFIG} done fi fi echo -e "\033[32m ====> 4. 生成服务 SSL KEY ${SSL_KEY} \033[0m" openssl genrsa -out ${SSL_KEY} ${SSL_SIZE} echo -e "\033[32m ====> 5. 生成服务 SSL CSR ${SSL_CSR} \033[0m" openssl req -sha256 -new -key ${SSL_KEY} -out ${SSL_CSR} -subj "/C=${CN} /CN=${SSL_DOMAIN} " -config ${SSL_CONFIG} echo -e "\033[32m ====> 6. 生成服务 SSL CERT ${SSL_CERT} \033[0m" openssl x509 -sha256 -req -in ${SSL_CSR} -CA ${CA_CERT} \ -CAkey ${CA_KEY} -CAcreateserial -out ${SSL_CERT} \ -days ${SSL_DATE} -extensions v3_req \ -extfile ${SSL_CONFIG} echo -e "\033[32m ====> 7. 证书制作完成 \033[0m" echo -e "\033[32m ====> 8. 以 YAML 格式输出结果 \033[0m" echo "----------------------------------------------------------" echo "ca_key: |" cat $CA_KEY | sed 's/^/ /' echo echo "ca_cert: |" cat $CA_CERT | sed 's/^/ /' echo echo "ssl_key: |" cat $SSL_KEY | sed 's/^/ /' echo echo "ssl_csr: |" cat $SSL_CSR | sed 's/^/ /' echo echo "ssl_cert: |" cat $SSL_CERT | sed 's/^/ /' echo echo -e "\033[32m ====> 9. 附加 CA 证书到 Cert 文件 \033[0m" cat ${CA_CERT} >> ${SSL_CERT} echo "ssl_cert: |" cat $SSL_CERT | sed 's/^/ /' echo echo -e "\033[32m ====> 10. 重命名服务证书 \033[0m" echo "cp ${SSL_DOMAIN} .key tls.key" cp ${SSL_DOMAIN} .key tls.keyecho "cp ${SSL_DOMAIN} .crt tls.crt" cp ${SSL_DOMAIN} .crt tls.crt
脚本说明 复制以上代码另存为 create_self-signed-cert.sh 或者其他您喜欢的文件名。 脚本参数 --ssl-domain: 生成 ssl 证书需要的主域名，如不指定则默认为 www.rancher.local，如果是 ip 访问服务，则可忽略； --ssl-trusted-ip: 一般 ssl 证书只信任域名的访问请求，有时候需要使用 ip 去访问 server，那么需要给 ssl 证书添加扩展 IP，多个 IP 用逗号隔开； --ssl-trusted-domain: 如果想多个域名访问，则添加扩展域名（TRUSTED_DOMAIN）,多个 TRUSTED_DOMAIN 用逗号隔开； --ssl-size: ssl 加密位数，默认 2048； --ssl-cn: 国家代码(2 个字母的代号),默认 CN； 使用示例: ./create_self-signed-cert.sh --ssl-domain=www.test.com --ssl-trusted-domain=www.test2.com \ --ssl-trusted-ip=1.1.1.1,2.2.2.2,3.3.3.3 --ssl-size=2048 --ssl-date=3650
验证证书 注意: 因为使用的是自签名证书，浏览器会提示证书的颁发机构是未知的。
把生成的 ca 证书和去除密码的私钥文件部署到 web 服务器后，执行以下命令验证:
通过 openssl 本地校验 openssl verify -CAfile cacerts.pem tls.crt 应该返回状态为 ok
openssl x509 -in tls.crt -noout -text 执行后查看对应的域名和扩展 iP 是否正确
通过远程 web 服务在线验证 注意: 修改为你自己的域名
不加 CA 证书验证
openssl s_client -connect demo.rancher.com:443 -servername demo.rancher.com
添加 CA 证书验证
openssl s_client -connect demo.rancher.com:443 -servername demo.rancher.com -CAfile server-ca.crt
wechat
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