OpenSSL密钥和证书管理

Posted 2021-03-25 xdyixia

OpenSSL是一个开源项目，包括密码库和SSL/TLS工具集。 从项目的官方站点可以看到：
　　OpenSSL项目是安全套接字层（ secure sockets layer， SSL）和传输层安全（ transport layer security， TLS）协议的一个实现，是大家共同努力开发出的代码可靠、功能齐全、商业级别的开源工具集。项目由遍布世界的志愿者所组成的社区进行管理，他们通过互联网进行沟通、计划和开发OpenSSL工具集以及相关的文档。

       OpenSSL在这一领域已经成为事实上的标准，并且拥有比较长的历史。现在几乎所有的服务器软件和很多客户端软件都在使用OpenSSL，其中基于命令行的工具是进行密钥、证书管理以及测试最常用到的软件了。 

确定 OpenSSL 版本和配置

查看ubuntu版本

查看OpenSSL版本

上面最后一行的输出（ /usr/lib/ssl）是OpenSSL默认情况下查找配置和证书的目录 。

misc/目录包含一些补充脚本，其中最有用的脚本允许你实现一个私有的证书颁发机构。 

查看可用命令

第一部分标准命令Standard commands列出了所有可以使用的工具。如果对于某个命令，想获取更加详细的信息，可以使用man加上工具的名称。例如man ciphers会告诉我们密码套件是如何配置的。

第二部分消息摘要命令Message Digest commands展示了可用的消息摘要命令。

第三部分加密命令Cipher commands 展示了所有的加密命令 。

创建可信证书库

OpenSSL没有自带可信根证书（也叫作可信证书库），所以如果你是自己从头开始安装的话，那么就需要从别的地方找找了。一种选择是使用操作系统自带的可信证书库，一般来说没有问题，但是这个可信证书库可能不是最新的。更好的一种选择是从Mozilla那里获取，虽然麻烦一点 。

密钥和证书管理

多数用户借助OpenSSL是因为希望配置并运行能够支持SSL的Web服务器。整个过程包括3个步骤： (1) 生成强加密的私钥； (2) 创建证书签名申请（ certificate signing request， CSR）并且发送给CA； (3) 在你的Web服务器上安装CA提供的证书。

生成密钥

现在，一般认为2048位的RSA密钥是安全的，所以你应该采用这个长度的密钥。 DSA密钥也应该不少于2048位， ECDSA密钥则应该是256位以上。

使用genrsa命令来生成RSA密钥

 openssl genrsa -aes128 -out fd.key 2048

这里，我指定私钥会使用AES-128算法来加密保存。

私钥以所谓的PEM格式存储，该格式仅包含文本：

cat fd.key

乍一看私钥是一堆随机数据，其实不是。你可以使用下面的rsa命令解析出私钥的结构：

openssl rsa -text -in fd.key

Private-Key: (2048 bit)
modulus:
    00:b3:02:c2:68:7a:bd:b3:11:47:98:d9:25:e1:21:
    d8:16:84:aa:e7:23:85:aa:f9:38:8f:e2:7f:d1:b5:
    2f:76:c8:5a:d9:75:f9:6c:d2:54:dd:e0:b2:be:3c:
    f6:eb:9b:0e:3d:b6:37:eb:02:d1:44:09:09:40:f8:
    4d:5d:1d:41:1d:53:79:dc:b1:55:2e:e7:8b:0a:62:
    b7:07:2e:55:ef:fc:92:96:6a:ef:3c:27:0a:74:17:
    8e:57:b7:79:d5:83:5f:cc:53:a9:e6:b9:8a:fa:00:
    23:b9:ec:78:e2:a3:69:81:ac:28:3e:06:cb:92:05:
    db:35:7b:00:b3:fc:52:da:2a:17:1c:14:67:67:ad:
    1f:d4:e2:80:51:9f:40:4c:b8:a7:3e:9a:8b:2e:f8:
    5c:a7:dd:73:55:84:c7:4d:9b:eb:24:0a:c7:b6:b0:
    57:fc:96:a2:9a:81:14:18:dc:20:db:8b:d1:31:e1:
    5d:01:78:23:cb:20:1d:c2:a4:fc:bd:da:b2:16:fc:
    63:22:b9:31:d1:50:21:78:07:b6:91:9e:47:10:de:
    80:3d:d4:8e:bb:cb:d0:ca:ba:8e:7b:6d:ba:3c:b5:
    9a:af:49:96:8a:6f:72:bc:cc:a8:73:07:1f:8e:d3:
    77:99:98:72:9e:35:eb:01:70:ee:f5:75:33:e9:ff:
    e3:e5
publicExponent: 65537 (0x10001)
privateExponent:
    7b:17:b5:a8:f4:65:c7:61:65:73:34:36:78:e5:b5:
    da:5e:25:ca:c4:c1:60:7c:f9:28:ef:9d:e7:0d:08:
    f3:4b:f8:34:ba:8b:e6:09:87:b3:fe:93:ca:7e:cf:
    67:d9:7a:64:73:0d:66:7b:cc:7c:55:1e:58:df:a5:
    0b:17:57:b4:1b:b7:9b:4b:11:81:2c:54:8e:b2:ac:
    9a:b2:81:03:82:11:26:7f:a7:bc:1c:38:72:f5:d3:
    ba:7b:7e:ba:94:18:e6:be:cd:00:cb:ab:46:17:9c:
    79:77:a2:f4:6d:5b:da:80:10:37:fe:a2:32:e9:f5:
    ff:83:72:4b:51:81:83:63:f1:89:7b:7e:80:35:5e:
    55:92:8e:11:8c:bb:d8:36:b8:34:02:6d:ed:14:e0:
    09:1a:d2:ea:90:d3:b8:04:cc:c3:48:1d:10:30:39:
    da:e2:ab:a9:f5:a8:83:3b:54:6e:1f:8e:2d:6a:7e:
    5b:2c:ef:0f:6b:b2:d9:33:d1:68:f7:b7:7b:ca:8f:
    bf:33:f6:77:0d:88:f9:18:db:cc:be:16:93:d0:92:
    be:8a:22:8c:aa:da:fa:80:59:eb:69:85:d3:ff:de:
    c1:58:fd:5b:92:37:21:56:eb:56:ad:c4:d0:dd:96:
    cd:55:e6:97:ed:e4:15:fb:10:de:a3:8e:75:0e:c7:
    2d
prime1:
    00:d9:48:10:0b:85:a5:bb:98:ef:03:89:05:37:74:
    9a:97:2b:00:cf:6e:3a:bd:a2:8e:b0:a4:e9:de:32:
    72:14:a8:50:4d:de:b7:d1:fa:bc:3c:43:97:c6:fe:
    d2:24:a2:da:56:ff:40:be:75:bf:ee:63:bf:04:50:
    dc:d3:8d:ea:31:77:11:f8:b1:48:55:39:c5:f1:92:
    46:df:34:68:47:8f:70:3d:72:5c:b8:a7:3d:31:14:
    44:38:f5:ff:2d:38:78:08:34:d0:2b:80:8b:63:fb:
    bc:40:e1:29:91:37:99:f4:0b:36:5a:e5:42:19:81:
    ec:e0:22:30:8c:8e:38:7c:3f
prime2:
    00:d2:e8:dd:6d:e5:e7:62:2c:24:74:fb:c1:e3:52:
    d6:f7:78:29:7d:39:03:65:76:d3:57:84:10:78:7f:
    b1:08:9d:68:ee:f7:5c:50:d7:51:a0:e5:e8:ca:fc:
    7d:2e:18:64:9a:c8:46:89:4d:49:86:5b:73:83:bf:
    66:21:ac:45:98:b5:37:ce:6e:1f:ff:c1:5a:f5:2f:
    1b:e1:67:75:a3:0f:06:cd:17:24:24:69:90:f5:ed:
    2b:c8:b8:9c:be:ab:1f:a8:ba:79:6c:eb:e3:4d:c5:
    c3:00:5c:17:6c:1d:de:c4:50:ff:d8:7c:6e:ef:8b:
    41:c8:40:08:a7:60:b3:e6:db
exponent1:
    00:8c:b1:40:d2:75:23:af:a9:83:7a:c2:8a:82:32:
    1a:b7:af:bc:c2:94:19:ad:19:49:53:d0:35:2f:0f:
    73:17:35:35:6a:76:c0:88:52:d6:f8:1e:bc:74:ba:
    23:d0:5d:33:0c:0a:14:1e:3f:98:9c:00:32:7b:d4:
    f0:68:7c:08:1d:27:80:97:8c:13:ce:3b:ae:94:91:
    a7:1a:78:90:dd:65:5f:c4:29:fd:28:04:02:77:79:
    2c:03:c6:26:09:5d:fb:3b:35:17:66:53:c1:ee:67:
    de:aa:14:22:1a:49:ea:82:3f:90:5e:a2:fc:7e:0f:
    c7:16:0a:8d:6d:35:da:15:79
exponent2:
    00:87:07:3b:2c:ae:f2:32:72:1c:6d:20:f9:82:f6:
    78:56:3b:82:24:7f:a9:e2:fd:ee:54:ab:62:78:23:
    18:4e:71:a8:ca:c5:67:3f:02:7b:6a:4d:87:7a:dd:
    a7:af:29:42:cf:ad:c5:2b:06:66:3a:34:b6:81:f4:
    ba:08:78:e8:9d:d9:f7:7e:9c:16:b4:81:30:20:a5:
    26:6e:6a:f4:6f:8e:a1:46:10:b8:bc:ef:31:35:a1:
    c0:54:63:8d:46:ac:fc:39:e4:18:f5:59:18:4f:a4:
    7b:31:f1:c3:b5:1e:72:8e:b1:64:fb:4e:bf:1f:71:
    c2:8d:d8:21:32:37:c1:35:dd
coefficient:
    00:9a:f0:08:62:0b:0d:0c:d0:ff:23:f1:06:8d:e4:
    8f:db:7d:16:f5:33:d5:6c:d1:dc:1e:d1:35:33:a1:
    4f:7b:e4:ef:ed:eb:ac:a1:36:a1:87:44:f3:e1:d2:
    24:3b:45:c0:d3:47:92:63:ec:ec:06:aa:a4:da:9c:
    f4:0b:97:70:26:d1:c1:33:d8:40:ca:b7:46:95:e3:
    a3:f6:ed:be:76:bf:1d:ee:71:a8:0f:9e:73:9a:e3:
    5c:a1:d4:c3:03:77:29:ea:47:64:a4:e0:ac:4d:c4:
    25:ea:cf:4a:15:58:fa:bb:b0:bd:7d:0c:cd:0f:23:
    fc:9b:a8:72:fb:29:40:72:a7
writing RSA key
-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----
MIIEpQIBAAKCAQEAswLCaHq9sxFHmNkl4SHYFoSq5yOFqvk4j+J/0bUvdsha2XX5
bNJU3eCyvjz265sOPbY36wLRRAkJQPhNXR1BHVN53LFVLueLCmK3By5V7/ySlmrv
PCcKdBeOV7d51YNfzFOp5rmK+gAjuex44qNpgawoPgbLkgXbNXsAs/xS2ioXHBRn
Z60f1OKAUZ9ATLinPpqLLvhcp91zVYTHTZvrJArHtrBX/JaimoEUGNwg24vRMeFd
AXgjyyAdwqT8vdqyFvxjIrkx0VAheAe2kZ5HEN6APdSOu8vQyrqOe226PLWar0mW
im9yvMyocwcfjtN3mZhynjXrAXDu9XUz6f/j5QIDAQABAoIBAHsXtaj0ZcdhZXM0
NnjltdpeJcrEwWB8+SjvnecNCPNL+DS6i+YJh7P+k8p+z2fZemRzDWZ7zHxVHljf
pQsXV7Qbt5tLEYEsVI6yrJqygQOCESZ/p7wcOHL107p7frqUGOa+zQDLq0YXnHl3
ovRtW9qAEDf+ojLp9f+DcktRgYNj8Yl7foA1XlWSjhGMu9g2uDQCbe0U4Aka0uqQ
07gEzMNIHRAwOdriq6n1qIM7VG4fji1qflss7w9rstkz0Wj3t3vKj78z9ncNiPkY
28y+FpPQkr6KIoyq2vqAWetphdP/3sFY/VuSNyFW61atxNDdls1V5pft5BX7EN6j
jnUOxy0CgYEA2UgQC4Wlu5jvA4kFN3SalysAz246vaKOsKTp3jJyFKhQTd630fq8
PEOXxv7SJKLaVv9AvnW/7mO/BFDc043qMXcR+LFIVTnF8ZJG3zRoR49wPXJcuKc9
MRREOPX/LTh4CDTQK4CLY/u8QOEpkTeZ9As2WuVCGYHs4CIwjI44fD8CgYEA0ujd
beXnYiwkdPvB41LW93gpfTkDZXbTV4QQeH+xCJ1o7vdcUNdRoOXoyvx9LhhkmshG
iU1Jhltzg79mIaxFmLU3zm4f/8Fa9S8b4Wd1ow8GzRckJGmQ9e0ryLicvqsfqLp5
bOvjTcXDAFwXbB3exFD/2Hxu74tByEAIp2Cz5tsCgYEAjLFA0nUjr6mDesKKgjIa
t6+8wpQZrRlJU9A1Lw9zFzU1anbAiFLW+B68dLoj0F0zDAoUHj+YnAAye9TwaHwI
HSeAl4wTzjuulJGnGniQ3WVfxCn9KAQCd3ksA8YmCV37OzUXZlPB7mfeqhQiGknq
gj+QXqL8fg/HFgqNbTXaFXkCgYEAhwc7LK7yMnIcbSD5gvZ4VjuCJH+p4v3uVKti
eCMYTnGoysVnPwJ7ak2Het2nrylCz63FKwZmOjS2gfS6CHjondn3fpwWtIEwIKUm
bmr0b46hRhC4vO8xNaHAVGONRqz8OeQY9VkYT6R7MfHDtR5yjrFk+06/H3HCjdgh
MjfBNd0CgYEAmvAIYgsNDND/I/EGjeSP230W9TPVbNHcHtE1M6FPe+Tv7eusoTah
h0Tz4dIkO0XA00eSY+zsBqqk2pz0C5dwJtHBM9hAyrdGleOj9u2+dr8d7nGoD55z
muNcodTDA3cp6kdkpOCsTcQl6s9KFVj6u7C9fQzNDyP8m6hy+ylAcqc=
-----END RSA PRIVATE KEY-----

View Code

如果你需要单独查看密钥的公开部分，可以使用下面的rsa命令：

openssl rsa -in fd.key -pubout -out fd-public.key

查看这个刚生成的文件，就会发现有明显的标识，表示这部分确实是公开的信息（公钥）：

创建证书签名申请

一旦有了私钥，就可以创建证书签名申请（ certificate signing request， CSR）。这是要求CA给证书签名的一种正式申请，该申请包含申请证书的实体的公钥以及该实体的某些信息。该数据将成为证书的一部分。 CSR始终使用它携带的公钥所对应的 私钥 对证书 进行签名。

CSR创建的过程一般都是交互式的，你需要提供区分证书所需的不同元素。如果你想让某一个字段为空，不要直接回车，必须输入一个点（ .）；如果直接回车，OpenSSL会直接使用这个字段默认的值。

root@ubuntu:/usr# openssl req -new -key fd.key -out fd.csr
Enter pass phrase for fd.key:
You are about to be asked to enter information that will be incorporated
into your certificate request.
What you are about to enter is what is called a Distinguished Name or a DN.
There are quite a few fields but you can leave some blank
For some fields there will be a default value,
If you enter ‘.‘, the field will be left blank.
-----
Country Name (2 letter code) [AU]:CN
State or Province Name (full name) [Some-State]:JP^H^H^[[3~^H^[[D^[[D^[[C^[[A^[[B^C
root@ubuntu:/usr# openssl req -new -key fd.key -out fd.csr
Enter pass phrase for fd.key:
You are about to be asked to enter information that will be incorporated
into your certificate request.
What you are about to enter is what is called a Distinguished Name or a DN.
There are quite a few fields but you can leave some blank
For some fields there will be a default value,
If you enter ‘.‘, the field will be left blank.
-----
Country Name (2 letter code) [AU]:cn
State or Province Name (full name) [Some-State]:JPprovince
Locality Name (eg, city) []:JiNan
Organization Name (eg, company) [Internet Widgits Pty Ltd]:jpconpany
Organizational Unit Name (eg, section) []:jpsection
Common Name (e.g. server FQDN or YOUR name) []:jpserver.test.com
Email Address []:[e-mail]

Please enter the following ‘extra‘ attributes
to be sent with your certificate request
A challenge password []:.
An optional company name []:.

根据RFC 2985的5.4.1节①， 质询密码（ challenge password）是一个可选字段，用于在证书吊销过程中确认申请过该证书的最初实体的身份。如果输入这个字段，则会将密码包括在CSR文件中并发送给CA。几乎没有CA会依赖这个字段，我所看到的帮助信

CSR生成之后，可以使用它去直接进行证书签名或者将它发送给公共CA让他们对证书进行签名。下面会具体讲这两种方式，但是在操作之前，最好再检查一遍CSR是正确的。可以这么做：

root@ubuntu:/usr# openssl req -text -in fd.csr -noout
Certificate Request:
    Data:
        Version: 0 (0x0)
        Subject: C=cn, ST=JPprovince, L=JiNan, O=jpconpany, OU=jpsection, CN=jpserver.test.com/emailAddress=[e-mail]
        Subject Public Key Info:
            Public Key Algorithm: rsaEncryption
                Public-Key: (2048 bit)
                Modulus:
                    00:b3:02:c2:68:7a:bd:b3:11:47:98:d9:25:e1:21:
                    d8:16:84:aa:e7:23:85:aa:f9:38:8f:e2:7f:d1:b5:
                    2f:76:c8:5a:d9:75:f9:6c:d2:54:dd:e0:b2:be:3c:
                    f6:eb:9b:0e:3d:b6:37:eb:02:d1:44:09:09:40:f8:
                    4d:5d:1d:41:1d:53:79:dc:b1:55:2e:e7:8b:0a:62:
                    b7:07:2e:55:ef:fc:92:96:6a:ef:3c:27:0a:74:17:
                    8e:57:b7:79:d5:83:5f:cc:53:a9:e6:b9:8a:fa:00:
                    23:b9:ec:78:e2:a3:69:81:ac:28:3e:06:cb:92:05:
                    db:35:7b:00:b3:fc:52:da:2a:17:1c:14:67:67:ad:
                    1f:d4:e2:80:51:9f:40:4c:b8:a7:3e:9a:8b:2e:f8:
                    5c:a7:dd:73:55:84:c7:4d:9b:eb:24:0a:c7:b6:b0:
                    57:fc:96:a2:9a:81:14:18:dc:20:db:8b:d1:31:e1:
                    5d:01:78:23:cb:20:1d:c2:a4:fc:bd:da:b2:16:fc:
                    63:22:b9:31:d1:50:21:78:07:b6:91:9e:47:10:de:
                    80:3d:d4:8e:bb:cb:d0:ca:ba:8e:7b:6d:ba:3c:b5:
                    9a:af:49:96:8a:6f:72:bc:cc:a8:73:07:1f:8e:d3:
                    77:99:98:72:9e:35:eb:01:70:ee:f5:75:33:e9:ff:
                    e3:e5
                Exponent: 65537 (0x10001)
        Attributes:
            a0:00
    Signature Algorithm: sha256WithRSAEncryption
         a9:af:22:f5:5e:d8:18:bb:e0:ea:e3:08:70:a7:a9:5b:02:42:
         f7:9f:99:d4:1b:41:54:58:9b:63:a7:20:9e:28:04:dd:b2:d5:
         1f:5e:83:3b:ef:b8:d9:37:98:37:da:09:a9:2e:4f:3c:fd:c1:
         a6:c2:ea:b7:97:ce:0f:fb:48:d4:0c:89:3b:fe:d2:ee:ae:ee:
         b3:18:bc:f5:36:79:ea:08:de:37:41:a4:6b:44:9d:32:98:7b:
         a0:b4:eb:9e:40:bc:43:ce:43:62:4e:a6:6c:98:f8:47:13:1d:
         eb:e0:d5:9d:55:05:cc:01:9a:ee:5d:86:b1:ba:c8:cd:0d:62:
         1c:a5:6c:60:ec:ed:89:96:50:57:ac:45:7c:b2:a3:fe:7d:10:
         a9:da:67:1c:03:99:ff:be:f3:60:b7:b6:db:6c:50:82:01:3c:
         6b:4c:cb:dc:c6:51:f2:ff:0d:86:86:8f:67:cb:66:be:d0:d4:
         44:59:9a:e8:dc:9a:c7:53:0c:50:5a:f5:98:58:1d:61:90:59:
         ab:de:27:e3:ff:2f:98:29:7f:ab:5f:17:a4:a1:ab:36:82:93:
         ba:7a:f8:ea:92:91:4a:85:de:4b:16:56:a7:15:f3:e4:eb:ff:
         a8:94:11:68:d8:b5:fb:a0:e1:d4:1c:09:0a:4f:e9:23:3d:80:
         4b:79:48:35

View Code

用当前证书生成 CSR 文件 

如果你想更新一张证书并且不想对里面的信息作任何更改，那么实现可以变得简单一些。使用下面的命令可以用当前的证书创建一个全新的CSR文件：

openssl x509 -x509toreq -in fd.crt -out fd.csr -signkey fd.key

非交互方式生成 CSR

可以先创建一个fd.cnf文件

[req]
prompt = no
distinguished_name = dn
req_extensions = ext
input_password = PASSPHRASE
[dn]
CN = www.feistyduck.com
emailAddress = [e-mail]
O = Feisty Duck Ltd
L = London
C = GB
[ext]
subjectAltName = DNS:www.feistyduck.com,DNS:feistyduck.com

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然后使用下面的命令直接创建CSR文件：

openssl req -new -config fd.cnf -key fd.key -out fd.csr

自签名证书

如果你只是想安装一台自己使用的TLS服务器，那么可以不必找CA去获取一个公开信任的证书，自己就可以直接签发一个。最简单的方式就是生成自签名证书。如果你使用Firefox，那么可以在第一次访问网站的时候创建一个证书例外，然后就可以像使用公开可信证书一样正常访问了。

如果已经有了CSR，可以使用下面的文件创建证书：

openssl x509 -req -days 365 -in fd.csr -signkey fd.key -out fd.crt

也可以无需单独创建一个CSR，使用下面的命令直接使用私钥创建自签名证书：

openssl req -new -x509 -days 365 -key fd.key -out fd.crt

如果你不想有交互提示，直接使用-subj并带上标题信息就可以了

openssl req -new -x509 -days 365 -key fd.key -out fd.crt -subj "/C=GB/L=London/O=Feisty Duck Ltd/CN=www.feistyduck.com"

创建对多个主机名有效的证书

默认情况下， OpenSSL创建的证书只包含一个公用名而且只能设置一个主机名。因为这个限制，即便你有其他相关联的站点，也不得不为每个站点生成一张单独的证书。在这种情况下，使用一张多域名（ multidomain）的证书就有意义了。即便你是维护一个站点，也得确保用户在访问站点的所有子域名的时候证书是有效的。在实际使用中意味着使用至少两个名称，一个是使用www开头的，一个是没有任何前缀的（例如www.feistyduck.com和feistyduck.com）。

有两种方式在一张证书里面支持多主机名。一种方式是在X.509的使用者可选名称（ subjectalternative name， SAN）扩展字段里面列出所有要使用的主机名；另外一种就是使用泛域名。可以将两种方式合在一起，这样更加方便。在实际使用的时候，可以设置顶级域名和一个泛域名来囊括所有二级域名（例如feistyduck.com和*.feistyduck.com）。

当证书包括可选名称的时候，所有公用名就会被忽略。 CA新创建的证书甚至可能不再包括任何公用名，所以，请在可选名称列表中包含所有想要的主机名。

首先，将扩展信息放在一个单独的文本文件中，我将该文件命名为fd.ext。在这个文件中，指定扩展的名称（ subjectAltName），并且像下面这样列出需要的主机名：

subjectAltName = DNS:*.feistyduck.com, DNS:feistyduck.com然后当使用x509命令签发证书的时候，使用-extfile开关引用该文件：

然后当使用x509命令签发证书的时候，使用-extfile开关引用该文件：

$ openssl x509 -req -days 365 -in fd.csr -signkey fd.key -out fd.crt -extfile fd.ext

剩下的步骤与之前的一样，当然在检查证书的时候你会发现它包括了SAN扩展信息：

X509v3 extensions:
X509v3 Subject Alternative Name:
DNS:*.feistyduck.com, DNS:feistyduck.com

检查证书

第一眼看到证书内容的时候会觉得它们就是一堆随机数据，而你只需要知道如何解析它们，就会发现其实里面包含了很多信息。 x509命令可以帮助你查看刚生成的自签名证书。下面的例子中我使用-text来打印证书内容，使用-noout则不打印编码后的证书内容，这样可以减少信息干扰（默认情况下会打印）：

root@ubuntu:/usr#  openssl x509 -text -in fd.crt -noout
Certificate:
    Data:
        Version: 1 (0x0)
        Serial Number: 11154907835031696390 (0x9ace319321493406)
    Signature Algorithm: sha256WithRSAEncryption
        Issuer: C=cn, ST=JPprovince, L=JiNan, O=jpconpany, OU=jpsection, CN=jpserver.test.com/emailAddress=[e-mail]
        Validity
            Not Before: Oct 15 08:37:40 2019 GMT
            Not After : Oct 14 08:37:40 2020 GMT
        Subject: C=cn, ST=JPprovince, L=JiNan, O=jpconpany, OU=jpsection, CN=jpserver.test.com/emailAddress=[e-mail]
        Subject Public Key Info:
            Public Key Algorithm: rsaEncryption
                Public-Key: (2048 bit)
                Modulus:
                    00:b3:02:c2:68:7a:bd:b3:11:47:98:d9:25:e1:21:
                    d8:16:84:aa:e7:23:85:aa:f9:38:8f:e2:7f:d1:b5:
                    2f:76:c8:5a:d9:75:f9:6c:d2:54:dd:e0:b2:be:3c:
                    f6:eb:9b:0e:3d:b6:37:eb:02:d1:44:09:09:40:f8:
                    4d:5d:1d:41:1d:53:79:dc:b1:55:2e:e7:8b:0a:62:
                    b7:07:2e:55:ef:fc:92:96:6a:ef:3c:27:0a:74:17:
                    8e:57:b7:79:d5:83:5f:cc:53:a9:e6:b9:8a:fa:00:
                    23:b9:ec:78:e2:a3:69:81:ac:28:3e:06:cb:92:05:
                    db:35:7b:00:b3:fc:52:da:2a:17:1c:14:67:67:ad:
                    1f:d4:e2:80:51:9f:40:4c:b8:a7:3e:9a:8b:2e:f8:
                    5c:a7:dd:73:55:84:c7:4d:9b:eb:24:0a:c7:b6:b0:
                    57:fc:96:a2:9a:81:14:18:dc:20:db:8b:d1:31:e1:
                    5d:01:78:23:cb:20:1d:c2:a4:fc:bd:da:b2:16:fc:
                    63:22:b9:31:d1:50:21:78:07:b6:91:9e:47:10:de:
                    80:3d:d4:8e:bb:cb:d0:ca:ba:8e:7b:6d:ba:3c:b5:
                    9a:af:49:96:8a:6f:72:bc:cc:a8:73:07:1f:8e:d3:
                    77:99:98:72:9e:35:eb:01:70:ee:f5:75:33:e9:ff:
                    e3:e5
                Exponent: 65537 (0x10001)
    Signature Algorithm: sha256WithRSAEncryption
         3a:b5:8b:23:1a:2a:bf:a3:0c:27:04:18:54:d7:6f:cc:78:4a:
         55:55:c5:4f:70:6d:79:6b:3e:72:d4:54:0f:18:9f:e5:33:34:
         8a:ca:d8:cd:15:0d:ba:48:b8:0d:04:ca:30:e5:5d:58:52:14:
         f8:e4:9e:8b:cd:19:c8:e2:b2:1c:67:d9:43:8a:d2:1e:7b:9a:
         0a:29:d5:c2:9f:2e:78:c0:df:62:26:a9:cd:0a:92:c4:b7:12:
         70:a6:21:e7:15:98:d3:5a:f4:be:47:eb:ec:78:b8:6c:39:68:
         49:49:2b:dc:a9:ae:f9:de:88:91:e6:32:b8:a8:07:82:50:56:
         2e:db:25:d6:6b:5f:ee:39:9b:d0:2f:7f:c6:5c:f8:4c:92:7e:
         b1:3a:11:0c:1e:bf:6c:ba:af:19:23:85:8e:bf:e1:2b:9e:ff:
         7e:75:e0:24:ec:91:72:0d:1e:f7:6f:55:e6:66:b1:ef:2a:2b:
         e5:dc:91:ab:45:aa:ad:bf:48:a2:d7:5e:41:d0:a7:bf:a6:70:
         88:07:bb:5d:7e:0a:13:44:58:f5:73:41:a2:2d:ee:5c:80:48:
         a7:1c:44:7a:75:47:48:25:86:53:7d:f4:c0:8c:7c:f2:6d:af:
         1c:d9:13:d2:d1:e4:ef:04:0c:9b:b5:37:58:47:6f:a0:7d:c2:
         1e:4f:81:c9

View Code

就像上面的例子一样，自签名证书一般只包括最基本的证书数据。相比而言，公共CA签发的证书则含有更多有意义的信息（通过X.509扩展机制），让我们快速了解一下。

基本约束（ basic constraint）扩展用于标记证书是否是一个CA，这样的证书可以给其他证书进行签名。非CA证书则没有这个扩展项或者其中CA的值会被设置为FALSE。这是一个关键扩展，意味着所有软件必须识别这个字段。

X509v3 Basic Constraints: critical
    CA:FALSE

密钥用法（ key usage， KU）和扩展密钥用法（ extended key usage， EKU）扩展限制了证书的使用范围。如果这两个扩展存在，只有列表里面的使用方式是允许的。如果这个扩展不存在，则没有任何限制。你看到的这个例子是非常典型的Web服务器证书，也就是说它不能进行代码签名：

X509v3 Key Usage: critical
　　Digital Signature, Key Encipherment
X509v3 Extended Key Usage:
　　TLS Web Server Authentication, TLS Web Client Authentication

CRL分发点（ CRL distribution point）扩展列出了CA证书吊销列表（ certificate revocation list，CRL）的地址，当证书需要被吊销的时候这个信息非常重要。 CA会对CRL进行签名，并且每隔一段时间发布一次（例如， 7天）。

X509v3 CRL Distribution Points:
Full Name:
URI:http://crl.starfieldtech.com/sfs3-20.crl

证书策略（ certificate policy）扩展用来指出证书使用哪种策略签发,

例如扩展验证（ extendedvalidation， EV）标识就在这里（证书下面这个例子）。每个标识都拥有一个唯一的对象标识符（ object identifier， OID），对签发的CA来说它们是唯一的。另外这个扩展一般还包括一个或者多个证书策略声明（ certificate policy statement， CPS），一般都是网页或者PDF文档。

509v3 Certificate Policies:
Policy: 2.16.840.1.114414.1.7.23.3
CPS: http://certificates.starfieldtech.com/repository/

颁发机构信息访问（ authority information access， AIA）扩展包括了两个重要信息。首先它列出了CA的在线证书状态协议（ online certificate status protocol， OCSP）响应程序的地址，可以用来实时监测证书的吊销情况。这个扩展可能还带上这个证书颁发者的证书地址（也就是证书链的上一层证书）。现在服务器证书已经很少直接使用根证书进行签名了，所以说用户一般需要在他们的配置里面加上一个或者多个中间证书，这时候就很容易出现因为漏了导致证书验证失败。有一些客户端（例如IE）会使用这个信息来获取中间CA的证书，从而弥补服务器忘记配置中间证书的问题，但是大部分的客户端不会.

Authority Information Access:
OCSP - URI:http://ocsp.starfieldtech.com/
CA Issuers - URI:http://certificates.starfieldtech.com/repository/sf_intermediate.crt

使用者密钥标识符（ subject key identifier）和颁发机构密钥标识符（ authority key identifier） 扩展分别建立了唯一的使用者和颁发机构标识符。证书的颁发机构密钥标识符扩展的信息必须与 颁发者的使用者密钥标识符扩展里面的信息一致。这些信息在证书链路径建立过程中相当有用 ,客户端会试图从分支（服务器）证书开始，寻找到根证书所有可能的路径。证书机构经常一个私 钥对应多个证书，而这个字段允许软件可以非常可靠地让证书和密钥对应起来。现实中很多服务器提供的证书链其实都是错误的，但是因为浏览器可以自动寻找到其他可信的路径，所以这种情况常常被忽略了。

X509v3 Subject Key Identifier:
　　4A:AB:1C:C3:D3:4E:F7:5B:2B:59:71:AA:20:63:D6:C9:40:FB:14:F1
X509v3 Authority Key Identifier:
　　keyid:49:4B:52:27:D1:1B:BC:F2:A1:21:6A:62:7B:51:42:7A:8A:D7:D5:56

最后使用者可选名称（ subject alternative name）扩展用来列出所有合法的主机名。这个扩展是可选的，如果不存在，客户端就会使用使用者（ subject）字段里面公用名（ common name， CN）提供的信息；如果扩展存在，那么在验证过程中CN字段的内容会被忽略。

X509v3 Subject Alternative Name:
DNS:www.feistyduck.com, DNS:feistyduck.com

密钥和证书格式转换

私钥和证书可以以各种格式进行存储，所以你可能经常需要进行各种格式之间的转换，最常见的格式如下所示

Binary (DER) certificate
包含原始格式的X.509证书，使用DER ASN.1编码。

ASCII (PEM) certificate(s)
包含base64编码过的DER证书，它们以-----BEGIN CERTIFICATE-----开头，以-----ENDCERTIFICATE-----结尾。虽然有些程序可以允许多个证书存在一个文件中，但是一般来说一个文件只有一张证书。例如Apache Web服务器要求服务器的证书全部在一个文件里面，而中间证书一起放在另外一个文件中。

Binary (DER) key
包含DER ASN.1编码后的私钥的原始格式。 OpenSSL使用他自己传统的方式创建密钥（ SSLeay）格式。还有另外一种不常使用的格式叫作PKCS#8（RFC 5208定义的）。 OpenSSL可以使用pkcs8命令进行PKCS#8格式的转换。

ASCII (PEM) key
包括base64编码后的DER密钥和一些元数据信息（例如密码的保存算法）

PKCS#7 certificate(s)
RFC 2315定义的一种比较复杂的格式，设计的目的是用于签名和加密数据的传输。一般常见的是.p7b和.p7c扩展名的文件，并且文件里面可以包括所需的整个证书链。 Java的密钥管理工具支持这种格式。

PKCS#12 (PFX) key and certificate(s)
一种可以用来保存服务器私钥和整个证书链的复杂格式，一般以.p12和.pfx扩展名结尾。这类格式常见于Microsoft的产品，但是也用于客户端证书。虽然很久以前PFX表示PKCS#12之前的版本，现在PFX常被用作PKCS#12的代名词，不过你已经很难遇到老版本了。

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1. PEM和DER转换
使用x509工具进行PEM和DER格式之间的证书转换，从PEM转换到DER：
$ openssl x509 -inform PEM -in fd.pem -outform DER -out fd.der
从DER转换到PEM：
$ openssl x509 -inform DER -in fd.der -outform PEM -out fd.pem
在私钥的DER和PEM格式之间进行转换方式是一样的，但是需要使用rsa或者dsa命令分别用作RSA和DSA密钥。

2. PKCS#12（ PFX）转换
只需要一个命令就可以将PEM转换成PKCS#12。下面的例子将密钥（fd.key）、 证书（ fd.crt）以及中间证书（ fd-chain.crt）转换成一个PKCS#12文件：
$ openssl pkcs12 -export -name "My Certificate" -out fd.p12 -inkey fd.key -in fd.crt -certfile fd-chain.crt
Enter Export Password: ****************
Verifying - Enter Export Password: ****************

3. PKCS#7转换
使用crl2pkcs7命令将PEM转换成PKCS#7格式：
$ openssl crl2pkcs7 -nocrl -out fd.p7b -certfile fd.crt -certfile fd-chain.crt
将pkcs7命令与-print_certs开关一起使用可以将PKCS#7转换成PEM格式：
openssl pkcs7 -in fd.p7b -print_certs -out fd.pem
与PKCS#12一样，你还得手动编辑fd.pem文件并且将其分成不同部分。

 

内容摘自《OpenSSL攻略》

根据该书进行的实验并截图