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3.1.Request-Server-Certificate.md

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3.1. 申请服务端证书

生成密钥

可以自行选择 RSA 或者 ECC 密钥，但是需要注意密钥长度：

  • RSA 2048
  • ECC 256

此处使用 ECC 作为示例

MY_CA_L2_DIR=$ECC_CA_E1_DIR          # ECC 二级 CA 的根目录

NEW_CERT_DOMAIN=www.yourdomain.com
NEW_SERVER_KEY_PATH=$MY_CA_L2_DIR/private/server-$NEW_CERT_DOMAIN.key.pem

openssl genrsa -rand $MY_CA_L2_DIR/.rand -out $NEW_SERVER_KEY_PATH 2048

# 或者生成带密码保护的 RSA 密钥
# openssl genrsa -rand $MY_CA_L2_DIR/.rand -aes-256-cfb -out $NEW_SERVER_KEY_PATH 2048

# 或者选择 EC 密钥。
# openssl ecparam -rand $MY_CA_L2_DIR/.rand -genkey -name prime256v1 -noout -out $NEW_SERVER_KEY_PATH

# 如果要对 EC 密钥加密，则须接着执行如下命令
# openssl ec -aes-256-cfb -in $NEW_SERVER_KEY_PATH -out $NEW_SERVER_KEY_PATH

生成证书签名申请表文件（xxx.csr.pem）

这里分成两步。

首先，创建一个申请表草稿（xxx.csr.cnf），这是一个用于描述要申请的证书的详细信息的文本文件。

NEW_SERVER_CERT_REQ_PATH=$MY_CA_L2_DIR/csr/server-$NEW_CERT_DOMAIN.csr.cnf

cat > $NEW_SERVER_CERT_REQ_PATH << EOL
[ req ]
distinguished_name  = req_distinguished_name
string_mask         = utf8only
req_extensions      = req_ext
x509_extensions     = v3_req

# SHA-1 is deprecated, so use SHA-2 instead.
default_md          = sha256
prompt              = no

[ req_distinguished_name ]
# See <https://en.wikipedia.org/wiki/Certificate_signing_request>.
commonName                      = $NEW_CERT_DOMAIN

[req_ext]
subjectAltName = @alt_names

[v3_req]
subjectAltName = @alt_names

[alt_names]
# IP.1 = 127.0.0.1
DNS.1 = $NEW_CERT_DOMAIN
EOL

注意服务端证书不能省略 subjectAltName，否则浏览器不识别。

然后使用 openssl req 命令，在该申请表里添加你的证书公钥（注意，这里是新证书的密钥，而不是 CA 的密钥），并使用你证书私钥，对该申请表进行签名，从而得到一个新的文件 xxx.csr.pem，这是一个 BASE64 编码的 DER 文件。

NEW_SERVER_CERT_CSR_PATH=$MY_CA_L2_DIR/csr/server-$NEW_CERT_DOMAIN.csr.pem

openssl req \
    -config $NEW_SERVER_CERT_REQ_PATH \
    -new -sha256 \
    -key $NEW_SERVER_KEY_PATH \
    -out $NEW_SERVER_CERT_CSR_PATH

可以通过如下命令查看该文件的详细信息。

openssl req \
    -in $NEW_SERVER_CERT_CSR_PATH \
    -noout \
    -text

签发证书

到了最关键的一步，这里使用你上面创建的 xxx.csr.pem 文件里的信息，生成一个 x509 证书文件（xxx.cert.pem），并使用 CA 的私钥对该证书进行签名。

NEW_SERVER_CERT_PATH=$MY_CA_L2_DIR/newcerts/server-$NEW_CERT_DOMAIN.cert.pem

openssl ca \
    -config $MY_CA_L2_DIR/ca.cnf \
    -extensions server_cert \
    -days 180 \
    -notext \
    -md sha256 \
    -batch \
    -in $NEW_SERVER_CERT_CSR_PATH \
    -out $NEW_SERVER_CERT_PATH

命令说明：

  • 选项 -config $MY_CA_L2_DIR/ca.cnf

    该参数用于指定 CA 的配置文件，具体参考前文创建 CA 的说明。

  • 选项 -batch

    表示采用批量自动化模式，从 CA 配置和命令行参数里直接读取信息，而不是命令行手动输入，也不需要手动确认。

  • 选项 -md sha256

    指定证书签名时使用额散列摘要算法，如果省略，则默认使用 CA 配置文件里的 default_md 指定的算法。

  • 选项 -days

    表示证书的有效时长（从签发这一刻的系统时间起算）。如果省略，则默认使用 CA 配置文件里的 default_days 指定的时长。

    如果有需要生成特定时间（如过期的证书，用于某些测试场景），可以将参数 -days 180 替换为 -startdate 220101000000Z -enddate 220301000000Z，其中，

    • -startdate 表示证书有效期开始时间，格式为 YYMMDDhhmmssZ，即年月日时分秒各用2位数表示，尾部的 Z 表示使用 UTC 时区。
    • -enddate 表示证书有效期结束时间，格式同上。

然后可以通过如下命令查看生成证书的详细信息。

openssl x509 -noout -text -in $NEW_SERVER_CERT_PATH

通过如下命令验证二级 CA 证书是否可以用根 CA 证书验证。

openssl verify -CAfile $MY_CA_L2_DIR/ca.fullchain.pem $NEW_SERVER_CERT_PATH

生成证书链文件

NEW_SERVER_FULLCHAIN_PATH=$MY_CA_L2_DIR/newcerts/server-$NEW_CERT_DOMAIN.fullchain.pem

cat > $NEW_SERVER_FULLCHAIN_PATH << EOL
$(cat $NEW_SERVER_CERT_PATH)

$(cat $MY_CA_L2_DIR/ca.fullchain.pem)
EOL

然后用如下命令检查证书链完整性。

openssl verify -CAfile $MY_CA_L2_DIR/ca.fullchain.pem $NEW_SERVER_FULLCHAIN_PATH