SSL安全证书-概念解析

Posted 2020-08-09 美码师

一、关于证书

数字证书是一种认证机制。简单点说，它代表了一种由权威机构颁发授权的安全标志。

由来

在以前，传统网站采用HTTP协议进行数据传输，所有的数据几乎都用的明文，很容易发生隐私泄露。为了解决安全问题，大家开始考虑采用加解密的方案，于是乎诞生了公钥加密(非对称加解密)及签名算法。浏览器从服务端得到公钥，经过协商并生成动态密钥，此后所有的请求响应都基于动态密钥加解密。然而对于浏览器而言，是不是所有声称了 HTTPS 的服务器都值得信任呢。答案是否定的，服务器必须提供一个凭证以证明自己值得信任，于是乎这就有了证书，通常的证书里面则包含了公钥。浏览器与服务器进行加密数据传输的前提是服务器证书受到信任，即存在于浏览器的受信任证书列表中。

二、PKI - 公钥基础设施

Public Key Infrastructure，是基于公开密钥技术所构建的，用以解决网络安全问题的通用基础平台。其服务范围包括公钥管理、提供认证、加密、完整性和可追究性服务。
PKI 几乎可以代言整个公钥技术体系标准。从概念上，PKI 涵盖了 PMI （权限管理），然而实质上 PKI 不仅如此，目前只要是基于公钥技术实现网络安全的所有协议、组件、服务等都从属于 PKI，包括上述的证书。

PKI 的关键元素：

1 数字证书 Certificate
2 证书签署机构 CA 及批准机构 RA
3 存储目录
4 证书策略、证书路径及使用者

三、CA - 证书授权中心

Certificate Authority，CA 是负责发放并管理数字证书的第三方权威机构，它负责管理 PKI 体系中的所有组织、个人、以及他们持有的的数字证书，将用户的公钥及用户的其他信息捆绑在一起，在网上验证用户的身份。CA机构的数字签名使得攻击者不能伪造和篡改证书。

CA 的层级结构

CA建立自上而下的信任链，下级CA信任上级CA，下级CA由上级CA颁发证书并认证
如github的证书层级：

CA 的功能：

证书颁发：接收、验证及受理用户(包括下级认证中心和最终用户)的数字证书的申请。
证书更新：认证中心可以定期更新所有用户的证书，或者根据用户的请求来更新用户的证书
证书查询：查询当前用户证书申请处理过程；查询用户证书的颁发信息，这类查询由目录服务器LDAP来完成
证书作废：由于用户私钥泄密等原因，需要向认证中心提出证书作废的请求；证书已经过了有效期，认证中心自动将该证书作废。认证中心通过维护证书作废列表 (Certificate Revocation List,CRL) 来完成上述功能。
证书的归档：证书具有一定的有效期，证书过了有效期之后就将作废，但是我们不能将作废的证书简单地丢弃，因为有时我们可能需要验证以前的某个交易过程中产生的数字签名，这时我们就需要查询作废的证书。
来源：

四、Certificates 数字证书

主要构成

1. 申请者信息；
2. 申请者公钥；
3. 签发机构CA及数字签名
4. 证书有效期

证书标准

1. x.509 是PKI 体系中最基础的标准，它最先定义了公钥证书的基本结构：
   SSL公钥证书
   证书废除列表CRL(Certificate revocation lists)

2. PKCS#12
   windows 平台及 mac平台使用的证书标准，通常使用 pfx/p12 作为文件扩展名，
   该标准在X509的基础之上增加了私钥及存取密码。

编码格式

PEM - Privacy Enhanced Mail, BASE64编码，可读
Apache和Unix/Linux 服务器采用的编码格式.
DER - Distinguished Encoding Rules,二进制格式,不可读.
Windows 服务器采用的编码格式.

文件扩展名

pem/der 数字证书，编码格式与其名称对应；
crt 数字证书，常见于unix/linux系统；
cer 数字证书，常见于windows系统；
key 非证书，一般是公钥或私钥文件；
csr certificate signing request，证书签名请求文件；
pfx/p12 - predecessor of PKCS#12，是PKCS#12 标准的证书文件，
同时包含了公钥和私钥，存取时需提供密码，采用DER 编码

五、样例

获取github 证书

使用chrome 打开 https://github.com/ ,点击链接左边的 区域可看到信息面板：

找到证书信息，导出详细信息

证书内容