您如何与证书颁发机构签署证书签名请求？

195

在搜索过程中，我发现了几种签名SSL证书签名请求的方法：

  1. 使用x509模块：

    openssl x509 -req -days 360 -in server.csr -CA ca.crt -CAkey ca.key -CAcreateserial -out server.crt

  2. 使用ca模块：

    openssl ca -cert ca.crt -keyfile ca.key -in server.csr -out server.crt

注意：我不确定此参数是否使用正确的参数。如果我要使用它，请告知正确用法。

应使用哪种方式与您的证书颁发机构签署证书申请？一种方法是否比另一种更好（例如，已弃用一种方法）？

ssl  openssl  csr  ca 
— 伯纳德·罗塞特
source
1
— jww 2014年
1
我喜欢这个小脚本，它设置了一个CA，并允许您生成签名的“从属”证书。请注意，如果您希望系统对证书感到满意（例如S / MIME或诸如此类），则需要将CA证书添加为“受信任的根”。
— jar
据我所知，ca是针对您更认真地考虑要成为CA的情况。
— x-yuri
您可能会发现我的答案很有趣。
— x-yuri
堆栈溢出是一个用于编程和开发问题的站点。这个问题似乎与主题无关，因为它与编程或开发无关。请在帮助中心中查看我可以询问哪些主题。也许超级用户或Unix＆Linux Stack Exchange是一个更好的选择。
— jww

Answers:

458 
1. Using the x509 module
openssl x509 ...
...

2 Using the ca module
openssl ca ...
...

您缺少这些命令的前奏。

这是一个两步过程。首先，您设置您的CA，然后签署最终实体证书（又名服务器或用户）。这两个命令都将这两个步骤合而为一。两者都假定您已经为CA和服务器（终端实体）证书设置了OpenSSL配置文件。

首先，创建一个基本配置文件：

$ touch openssl-ca.cnf

然后，添加以下内容：

HOME            = .
RANDFILE        = $ENV::HOME/.rnd

####################################################################
[ ca ]
default_ca    = CA_default      # The default ca section

[ CA_default ]

default_days     = 1000         # How long to certify for
default_crl_days = 30           # How long before next CRL
default_md       = sha256       # Use public key default MD
preserve         = no           # Keep passed DN ordering

x509_extensions = ca_extensions # The extensions to add to the cert

email_in_dn     = no            # Don't concat the email in the DN
copy_extensions = copy          # Required to copy SANs from CSR to cert

####################################################################
[ req ]
default_bits       = 4096
default_keyfile    = cakey.pem
distinguished_name = ca_distinguished_name
x509_extensions    = ca_extensions
string_mask        = utf8only

####################################################################
[ ca_distinguished_name ]
countryName         = Country Name (2 letter code)
countryName_default = US

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

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

organizationName            = Organization Name (eg, company)
organizationName_default    = Test CA, Limited

organizationalUnitName         = Organizational Unit (eg, division)
organizationalUnitName_default = Server Research Department

commonName         = Common Name (e.g. server FQDN or YOUR name)
commonName_default = Test CA

emailAddress         = Email Address
emailAddress_default = test@example.com

####################################################################
[ ca_extensions ]

subjectKeyIdentifier   = hash
authorityKeyIdentifier = keyid:always, issuer
basicConstraints       = critical, CA:true
keyUsage               = keyCertSign, cRLSign

上面的字段取自一个更复杂的字段openssl.cnf（您可以在中找到/usr/lib/openssl.cnf），但是我认为它们是创建CA证书和私钥的必要条件。

调整上面的字段以适合您的口味。使用默认值可以节省您尝试配置文件和命令选项时输入相同信息的时间。

我省略了与CRL有关的内容，但是您的CA操作应该包含它们。请参阅openssl.cnf和相关crl_ext部分。

然后，执行以下操作。该-nodes省略的密码的，所以你可以检查证书。忽略密码或密码短语是一个非常 糟糕的主意。

$ openssl req -x509 -config openssl-ca.cnf -newkey rsa:4096 -sha256 -nodes -out cacert.pem -outform PEM

命令执行后，cacert.pem将成为您进行CA操作的证书，cakey.pem并将成为私钥。回忆私钥没有密码或密码。

您可以使用以下方法转储证书。

$ openssl x509 -in cacert.pem -text -noout
Certificate:
    Data:
        Version: 3 (0x2)
        Serial Number: 11485830970703032316 (0x9f65de69ceef2ffc)
    Signature Algorithm: sha256WithRSAEncryption
        Issuer: C=US, ST=MD, L=Baltimore, CN=Test CA/emailAddress=test@example.com
        Validity
            Not Before: Jan 24 14:24:11 2014 GMT
            Not After : Feb 23 14:24:11 2014 GMT
        Subject: C=US, ST=MD, L=Baltimore, CN=Test CA/emailAddress=test@example.com
        Subject Public Key Info:
            Public Key Algorithm: rsaEncryption
                Public-Key: (4096 bit)
                Modulus:
                    00:b1:7f:29:be:78:02:b8:56:54:2d:2c:ec:ff:6d:
                    ...
                    39:f9:1e:52:cb:8e:bf:8b:9e:a6:93:e1:22:09:8b:
                    59:05:9f
                Exponent: 65537 (0x10001)
        X509v3 extensions:
            X509v3 Subject Key Identifier:
                4A:9A:F3:10:9E:D7:CF:54:79:DE:46:75:7A:B0:D0:C1:0F:CF:C1:8A
            X509v3 Authority Key Identifier:
                keyid:4A:9A:F3:10:9E:D7:CF:54:79:DE:46:75:7A:B0:D0:C1:0F:CF:C1:8A

            X509v3 Basic Constraints: critical
                CA:TRUE
            X509v3 Key Usage:
                Certificate Sign, CRL Sign
    Signature Algorithm: sha256WithRSAEncryption
         4a:6f:1f:ac:fd:fb:1e:a4:6d:08:eb:f5:af:f6:1e:48:a5:c7:
         ...
         cd:c6:ac:30:f9:15:83:41:c1:d1:20:fa:85:e7:4f:35:8f:b5:
         38:ff:fd:55:68:2c:3e:37

并使用以下命令测试其目的（不要担心Any Purpose: Yes；请参阅“ critical，CA：FALSE”，但请参阅“ Any Purpose CA：是”）。

$ openssl x509 -purpose -in cacert.pem -inform PEM
Certificate purposes:
SSL client : No
SSL client CA : Yes
SSL server : No
SSL server CA : Yes
Netscape SSL server : No
Netscape SSL server CA : Yes
S/MIME signing : No
S/MIME signing CA : Yes
S/MIME encryption : No
S/MIME encryption CA : Yes
CRL signing : Yes
CRL signing CA : Yes
Any Purpose : Yes
Any Purpose CA : Yes
OCSP helper : Yes
OCSP helper CA : Yes
Time Stamp signing : No
Time Stamp signing CA : Yes
-----BEGIN CERTIFICATE-----
MIIFpTCCA42gAwIBAgIJAJ9l3mnO7y/8MA0GCSqGSIb3DQEBCwUAMGExCzAJBgNV
...
aQUtFrV4hpmJUaQZ7ySr/RjCb4KYkQpTkOtKJOU1Ic3GrDD5FYNBwdEg+oXnTzWP
tTj//VVoLD43
-----END CERTIFICATE-----

对于第二部分，我将创建另一个易于消化的配置文件。首先，touch在openssl-server.cnf（你可以为用户证书也是其中之一）。

$ touch openssl-server.cnf

然后打开它，并添加以下内容。

HOME            = .
RANDFILE        = $ENV::HOME/.rnd

####################################################################
[ req ]
default_bits       = 2048
default_keyfile    = serverkey.pem
distinguished_name = server_distinguished_name
req_extensions     = server_req_extensions
string_mask        = utf8only

####################################################################
[ server_distinguished_name ]
countryName         = Country Name (2 letter code)
countryName_default = US

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

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

organizationName            = Organization Name (eg, company)
organizationName_default    = Test Server, Limited

commonName           = Common Name (e.g. server FQDN or YOUR name)
commonName_default   = Test Server

emailAddress         = Email Address
emailAddress_default = test@example.com

####################################################################
[ server_req_extensions ]

subjectKeyIdentifier = hash
basicConstraints     = CA:FALSE
keyUsage             = digitalSignature, keyEncipherment
subjectAltName       = @alternate_names
nsComment            = "OpenSSL Generated Certificate"

####################################################################
[ alternate_names ]

DNS.1  = example.com
DNS.2  = www.example.com
DNS.3  = mail.example.com
DNS.4  = ftp.example.com

如果您正在开发中并且需要将工作站用作服务器，则可能需要对Chrome执行以下操作。否则，Chrome可能会抱怨“ 通用名称”无效（ERR_CERT_COMMON_NAME_INVALID）。我不确定在这种情况下，SAN中的IP地址和CN之间的关系是什么。

# IPv4 localhost
IP.1     = 127.0.0.1

# IPv6 localhost
IP.2     = ::1

然后，创建服务器证书请求。请务必省略 -x509 *。添加-x509将创建证书，而不是请求。

$ openssl req -config openssl-server.cnf -newkey rsa:2048 -sha256 -nodes -out servercert.csr -outform PEM

执行此命令后，您将有一个请求，servercert.csr其中有一个私钥serverkey.pem。

您可以再次检查它。

$ openssl req -text -noout -verify -in servercert.csr
Certificate:
    verify OK
    Certificate Request:
        Version: 0 (0x0)
        Subject: C=US, ST=MD, L=Baltimore, CN=Test Server/emailAddress=test@example.com
        Subject Public Key Info:
            Public Key Algorithm: rsaEncryption
                Public-Key: (2048 bit)
                Modulus:
                    00:ce:3d:58:7f:a0:59:92:aa:7c:a0:82:dc:c9:6d:
                    ...
                    f9:5e:0c:ba:84:eb:27:0d:d9:e7:22:5d:fe:e5:51:
                    86:e1
                Exponent: 65537 (0x10001)
        Attributes:
        Requested Extensions:
            X509v3 Subject Key Identifier:
                1F:09:EF:79:9A:73:36:C1:80:52:60:2D:03:53:C7:B6:BD:63:3B:61
            X509v3 Basic Constraints:
                CA:FALSE
            X509v3 Key Usage:
                Digital Signature, Key Encipherment
            X509v3 Subject Alternative Name:
                DNS:example.com, DNS:www.example.com, DNS:mail.example.com, DNS:ftp.example.com
            Netscape Comment:
                OpenSSL Generated Certificate
    Signature Algorithm: sha256WithRSAEncryption
         6d:e8:d3:85:b3:88:d4:1a:80:9e:67:0d:37:46:db:4d:9a:81:
         ...
         76:6a:22:0a:41:45:1f:e2:d6:e4:8f:a1:ca:de:e5:69:98:88:
         a9:63:d0:a7

接下来，您必须与CA签署。

您几乎已经准备好由CA签署服务器的证书。openssl-ca.cnf在发出命令之前，CA还需要另外两个部分。

首先，打开openssl-ca.cnf并添加以下两个部分。

####################################################################
[ signing_policy ]
countryName            = optional
stateOrProvinceName    = optional
localityName           = optional
organizationName       = optional
organizationalUnitName = optional
commonName             = supplied
emailAddress           = optional

####################################################################
[ signing_req ]
subjectKeyIdentifier   = hash
authorityKeyIdentifier = keyid,issuer
basicConstraints       = CA:FALSE
keyUsage               = digitalSignature, keyEncipherment

其次，将以下内容添加到[ CA_default ]中openssl-ca.cnf。我把它们排除在外，因为它们会使事情复杂化（当时它们还没有使用）。现在，您将看到它们的用法，因此希望它们会有意义。

base_dir      = .
certificate   = $base_dir/cacert.pem   # The CA certifcate
private_key   = $base_dir/cakey.pem    # The CA private key
new_certs_dir = $base_dir              # Location for new certs after signing
database      = $base_dir/index.txt    # Database index file
serial        = $base_dir/serial.txt   # The current serial number

unique_subject = no  # Set to 'no' to allow creation of
                     # several certificates with same subject.

第三，触摸index.txt和serial.txt：

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

然后，执行以下操作：

$ openssl ca -config openssl-ca.cnf -policy signing_policy -extensions signing_req -out servercert.pem -infiles servercert.csr

您应该看到类似于以下内容：

Using configuration from openssl-ca.cnf
Check that the request matches the signature
Signature ok
The Subject's Distinguished Name is as follows
countryName           :PRINTABLE:'US'
stateOrProvinceName   :ASN.1 12:'MD'
localityName          :ASN.1 12:'Baltimore'
commonName            :ASN.1 12:'Test CA'
emailAddress          :IA5STRING:'test@example.com'
Certificate is to be certified until Oct 20 16:12:39 2016 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

执行该命令后，您将在中拥有新创建的服务器证书servercert.pem。私钥是先前创建的，可在中使用serverkey.pem。

最后，您可以使用以下方法检查您的新鲜证书：

$ openssl x509 -in servercert.pem -text -noout
Certificate:
    Data:
        Version: 3 (0x2)
        Serial Number: 9 (0x9)
    Signature Algorithm: sha256WithRSAEncryption
        Issuer: C=US, ST=MD, L=Baltimore, CN=Test CA/emailAddress=test@example.com
        Validity
            Not Before: Jan 24 19:07:36 2014 GMT
            Not After : Oct 20 19:07:36 2016 GMT
        Subject: C=US, ST=MD, L=Baltimore, CN=Test Server
        Subject Public Key Info:
            Public Key Algorithm: rsaEncryption
                Public-Key: (2048 bit)
                Modulus:
                    00:ce:3d:58:7f:a0:59:92:aa:7c:a0:82:dc:c9:6d:
                    ...
                    f9:5e:0c:ba:84:eb:27:0d:d9:e7:22:5d:fe:e5:51:
                    86:e1
                Exponent: 65537 (0x10001)
        X509v3 extensions:
            X509v3 Subject Key Identifier:
                1F:09:EF:79:9A:73:36:C1:80:52:60:2D:03:53:C7:B6:BD:63:3B:61
            X509v3 Authority Key Identifier:
                keyid:42:15:F2:CA:9C:B1:BB:F5:4C:2C:66:27:DA:6D:2E:5F:BA:0F:C5:9E

            X509v3 Basic Constraints:
                CA:FALSE
            X509v3 Key Usage:
                Digital Signature, Key Encipherment
            X509v3 Subject Alternative Name:
                DNS:example.com, DNS:www.example.com, DNS:mail.example.com, DNS:ftp.example.com
            Netscape Comment:
                OpenSSL Generated Certificate
    Signature Algorithm: sha256WithRSAEncryption
         b1:40:f6:34:f4:38:c8:57:d4:b6:08:f7:e2:71:12:6b:0e:4a:
         ...
         45:71:06:a9:86:b6:0f:6d:8d:e1:c5:97:8d:fd:59:43:e9:3c:
         56:a5:eb:c8:7e:9f:6b:7a

之前，您将以下内容添加到 CA_default：copy_extensions = copy。这将复制提出请求者提供的扩展名。

如果您省略copy_extensions = copy，则您的服务器证书将缺少主题备用名称（SAN），例如www.example.com和mail.example.com。

如果您使用copy_extensions = copy，但不查看请求，那么请求者可能会诱使您对诸如从属根目录（而不是服务器或用户证书）进行签名。这意味着他/她将能够铸造链接回您受信任的根的证书。请务必使用验证请求openssl req -verify在签名之前，。

如果您将其省略 unique_subject或设置为yes，则仅允许您以主题的专有名称创建一个证书。

unique_subject = yes            # Set to 'no' to allow creation of
                                # several ctificates with same subject.

使用CA的私钥对服务器的证书进行签名时，尝试在尝试创建第二个证书时会产生以下结果：

Sign the certificate? [y/n]:Y
failed to update database
TXT_DB error number 2

因此unique_subject = no非常适合测试。

如果要确保自签名CA，从属CA和最终实体证书之间的组织名称一致，则将以下内容添加到CA配置文件中：

[ policy_match ]
organizationName = match

如果要允许更改组织名称，请使用：

[ policy_match ]
organizationName = supplied

还有其他有关X.509 / PKIX证书中DNS名称处理的规则。有关规则，请参阅以下文档：

列出了RFC 6797和RFC 7469，因为它们比其他RFC和CA / B文档更具限制性。RFC 6797和7469 也不允许IP地址。

— w
source
4
感谢您的广泛回答...但是，我有点迷失了。从您写的内容中我了解到：openssl req用于生成CSR，openssl req -x509用于生成CA证书（我在其他地方看到过，您也可以创建自签名证书），openssl ca用于使用CA证书对CSR进行签名。对？我也感到困惑的是，openssl.cnf文件的相同部分根据命令使用了不同的值...我想我现在完全迷失了。
— 伯纳德·罗塞
27
首先，openssl req -x509用于创建CA。其次，openssl req用于创建服务器的CSR。第三，openssl ca用于创建服务器证书并使用CA的签名对其进行认证。
— jww 2014年
1
“也让我感到困惑的是，openssl.cnf的相同部分...”-对。这就是为什么我将它们分解为openssl-ca.cnf和插入其中的原因openssl-server.cnf。在习惯了它们以及如何调用这些部分之后，可以将它们组合成一个怪物openssl.cnf。
— jww 2014年
1
@JeffPuckettII-它是一个常见的部分。CA实用程序和Req实用程序都使用它。它们应该是v3扩展。
— jww
5
@ahnkle将-days选项用于不同于默认30天的任何内容。 OpenSSL文档
— 乔治，
14

除了回答@jww之外，我还要说的是openssl-ca.cnf中的配置，

default_days     = 1000         # How long to certify for

定义由该root-ca签名的证书有效的默认天数。要设置root-ca本身的有效性，您应该在以下位置使用“ -days n”选项：

openssl req -x509 -days 3000 -config openssl-ca.cnf -newkey rsa:4096 -sha256 -nodes -out cacert.pem -outform PEM

否则，您的root-ca仅在默认的一个月内有效，并且由该根CA签名的任何证书也将具有一个月的有效期。

— humble_wolf
source
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