證書相關的玩意兒(SSL,X.509,PEM,DER,CRT,CER,KEY,CSR,P12)

之前沒接觸過證書加密的話，對證書相關的這些概念真是感覺挺棘手的，因為一下子來了一大堆新名詞，看起來像是另一個領域的東西，而不是我們所熟悉的程式設計領域的那些東西，起碼我個人感覺如此，且很長時間都沒怎麼搞懂。寫這篇文章的目的就是為了理理清這些概念，搞清楚它們的含義及關聯，還有一些基本操作。

SSL

SSL – Secure Sockets Layer，現在應該叫”TLS”，但由于習慣問題，我們還是叫”SSL”比較多。http協定預設情況下是不加密内容的，這樣就很可能在内容傳播的時候被别人監聽到，對于安全性要求較高的場合，必須要加密，https就是帶加密的http協定，而https的加密是基于SSL的，它執行的是一個比較下層的加密，也就是說，在加密前，你的伺服器程式在幹嘛，加密後也一樣在幹嘛，不用動，這個加密對使用者和開發者來說都是透明的。More:[維基百科]

OpenSSL – 簡單地說，OpenSSL是SSL的一個實作，SSL隻是一種規範。理論上來說，SSL這種規範是安全的，目前的技術水準很難破解，但SSL的實作就可能有些漏洞，如著名的”心髒出血”。OpenSSL還提供了一大堆強大的工具軟體，強大到90%我們都用不到。

證書标準

X.509 – 這是一種證書标準，主要定義了證書中應該包含哪些内容。其詳情可以參考RFC5280，SSL使用的就是這種證書标準。

編碼格式

同樣的X.509證書，可能有不同的編碼格式，目前有以下兩種編碼格式。

PEM – Privacy Enhanced Mail，打開看文本格式，以”—–BEGIN…”開頭， “—–END…”結尾，内容是BASE64編碼。

檢視PEM格式證書的資訊:openssl x509 -in certificate.pem -text -noout

Apache和*NIX伺服器偏向于使用這種編碼格式。

DER – Distinguished Encoding Rules,打開看是二進制格式,不可讀。

檢視DER格式證書的資訊:openssl x509 -in certificate.der -inform der -text -noout

Java和Windows伺服器偏向于使用這種編碼格式。

相關的檔案擴充名

這是比較誤導人的地方,雖然我們已經知道有PEM和DER這兩種編碼格式,但檔案擴充名并不一定就叫”PEM”或者”DER”,常見的擴充名除了PEM和DER還有以下這些,它們除了編碼格式可能不同之外,内容也有差别,但大多數都能互相轉換編碼格式。

CRT – CRT應該是certificate的三個字母,其實還是證書的意思,常見于*NIX系統,有可能是PEM編碼,也有可能是DER編碼,大多數應該是PEM編碼,相信你已經知道怎麼辨識。

CER – 還是certificate,還是證書,常見于Windows系統,同樣的,可能是PEM編碼,也可能是DER編碼,大多數應該是DER編碼。

KEY – 通常用來存放一個公鑰或者私鑰,并非X.509證書,編碼同樣的,可能是PEM,也可能是DER。

檢視KEY的辦法:openssl rsa -in mykey.key -text -noout

如果是DER格式的話,同理應該這樣了:openssl rsa -in mykey.key -text -noout -inform der

CSR – Certificate Signing Request,即證書簽名請求,這個并不是證書,而是向權威證書頒發機構獲得簽名證書的申請,其核心内容是一個公鑰(當然還附帶了一些别的資訊),在生成這個申請的時候,同時也會生成一個私鑰,私鑰要自己保管好.做過iOS APP的朋友都應該知道是怎麼向蘋果申請開發者證書的吧。

檢視的辦法:openssl req -noout -text -in my.csr (如果是DER格式的話照舊加上-inform der,這裡不寫了)

PFX/P12 – predecessor of PKCS#12,對*nix伺服器來說,一般CRT和KEY是分開存放在不同檔案中的,但Windows的IIS則将它們存在一個PFX檔案中,(是以這個檔案包含了證書及私鑰)這樣會不會不安全？應該不會,PFX通常會有一個”提取密碼”,你想把裡面的東西讀取出來的話,它就要求你提供提取密碼,PFX使用的時DER編碼,如何把PFX轉換為PEM編碼？

openssl pkcs12 -in for-iis.pfx -out for-iis.pem -nodes

這個時候會提示你輸入提取代碼. for-iis.pem就是可讀的文本.

生成pfx的指令類似這樣:openssl pkcs12 -export -in certificate.crt -inkey privateKey.key -out certificate.pfx -certfile CACert.crt

其中CACert.crt是CA(權威證書頒發機構)的根證書,有的話也通過-certfile參數一起帶進去.這麼看來,PFX其實是個證書密鑰庫。

JKS – 即Java Key Storage,這是Java的專利,跟OpenSSL關系不大,利用Java的一個叫”keytool”的工具,可以将PFX轉為JKS,當然了,keytool也能直接生成JKS,不過在此就不多表了。

證書編碼的轉換

PEM轉為DER openssl x509 -in cert.crt -outform der -out cert.der

DER轉為PEM openssl x509 -in cert.crt -inform der -outform pem -out cert.pem

(提示:要轉換KEY檔案也類似,隻不過把x509換成rsa,要轉CSR的話,把x509換成req…)

獲得證書

向權威證書頒發機構申請證書

用這指令生成一個csr: openssl req -newkey rsa:2048 -new -nodes -keyout my.key -out my.csr

把csr交給權威證書頒發機構,權威證書頒發機構對此進行簽名,完成.保留好csr,當權威證書頒發機構頒發的證書過期的時候,你還可以用同樣的csr來申請新的證書,key保持不變。

或者生成自簽名的證書

openssl req -newkey rsa:2048 -new -nodes -x509 -days 3650 -keyout key.pem -out cert.pem

在生成證書的過程中會要你填一堆的東西,其實真正要填的隻有Common Name,通常填寫你伺服器的域名,如”yourcompany.com”,或者你伺服器的IP位址,其它都可以留白的。

生産環境中還是不要使用自簽的證書,否則浏覽器會不認,或者如果你是企業應用的話能夠強制讓使用者的浏覽器接受你的自簽證書也行.向權威機構要證書通常是要錢的,但現在也有免費的,僅僅需要一個簡單的域名驗證即可.