ssl證書是什么東西

為什么需要證書

數字證書原理邏輯鏈條：

1. 加密由加密算法 + 密鑰組成，加密算法公開，於是密鑰分發成了關鍵。（可以試想，若是加密算法私有，自然就沒有密鑰分發及之后的問題，代之就只加密算法本身的安全問題）
2. 對稱加密密鑰不易分發，也不能每次都一樣
3. 非對稱加密通信，客戶端持有服務端的公鑰，但服務商的公鑰誰都可以得到，服務商給我發的消息，別人雖然不能改，但也可以截獲並解密。
4. 所以，純粹的對稱加密 和 非對稱加密 都是無法做到安全通信的。因此，先使用非對稱加密 約定一個對稱密鑰，再用對稱加密交流

5. 問題就變成了：客戶端如何拿到服務商的公鑰？ ==> 服務商的公鑰如何安全的在網絡上傳輸呢？==> 服務商不直接分發公鑰，而是分發經CA私鑰加密過的數字證書（包含公鑰+服務商域名等信息）。客戶端持有CA的公鑰，解密后拿到服務商的公鑰。

   從概念上來講，數字證書是用來驗證網絡通信參與者的一個文件。這和學校頒發 給學生的畢業證書類似。在學校和學生之間，學校是可信第三方 CA，而學生是通信 參與者。如果社會普遍信任一個學校的聲譽的話，那么這個學校頒發的畢業證書，也 會得到社會認可。參與者證書和 CA 證書可以類比畢業證和學校的辦學許可證。

6. CA的公鑰如何安全的在網絡上傳輸呢？給CA 也頒發證書，然后大家都無條件信任root CA，在操作系統、瀏覽器發布的時候便嵌入了root CA。

   

就好比諜報戰里的接頭戲碼

1. 兩個彼此認識的特工接頭會輕松一點，雙方可能會經常變換下接頭方式
2. 第一次跟新來的特工接頭，上級會告訴你xx點去xx等一個手里拿着xx的人，接頭暗號是“hello/world”。此次，雙方都認識的上級是CA，“hello/world” 便是對方的CA證書。

證書

1. 證書有什么，Chrome可以通過”settings ==> advanced setting ==> https/ssl ==> 管理證書” 查看證書內容。證書基本上是一個文本文件。

   • 服務商的公鑰
   • 服務商的信息
   • 對上述信息算一個簽名，用ca自己的私鑰加密一下

2. 如何驗證證書？我擁有ca的公鑰，對證書上的信息做一個簽名， 解密證書上的簽名，比對。

   • 如果兩個簽名一樣，簽名一樣，說明證書沒被篡改
   • 簽名可以用ca公鑰正確解密，說明是用ca私鑰加密的，即證書是ca頒發的

   結論，證書是可信的，那么證書上的內容，尤其是服務商的公鑰是可信的。就好像，畢業證上學校公章是可信的，那么可以相信這個學生的學歷是可信的。

動態加載證書

大多數時候，本地只要有常用的ca根證書，即可驗證大部分服務商。證書被驗證可信后，瀏覽器或操作系統會將證書存儲在本地（證書有效期內），當用戶在瀏覽器中鍵入https地址時，直接開始同服務端商定對稱算法和密鑰，從而省去證書的獲取和驗證過程。

但是，當服務商證書不在Java 的 cacerts 文件中，或者無法通過ca證書鏈式推導，我們也可以手動添加。

1. 12306之類的網站，證書基本可信，但不是向ca申請的
2. 內部通信，證書自己生成，自己確認可信

添加方式

1. 使用java keytool工具添加。有時候不具備權限，或要添加的機器過多
2. 程序加載。這就是一些應用在使用時，要指定證書地址的緣故了。應用作為客戶端，直接加載服務端證書，以省去證書驗證過程。

證書的存儲

瀏覽器保存了一個常用的 CA 證書列表，與此類似的，操作系統也一樣保存有一份可信的證書列表。

證書的格式

CA 在發布證書時，常常使用 PEM 格式，這種格式的好處是純文本，內容是 BASE64 編碼的，另外還有比較常用的二進制 DER 格式，在 Windows 平台上較常使用的 PKCS#12 格式等等。當然，不同格式的證書之間是可以相互轉換的。

在 Java 平台下，證書常常被存儲在 KeyStore 文件中，上面說的 cacerts 文件就是一個 KeyStore 文件（KeyStore 只是一種文件格式，java中使用keyStore文件存儲加密相關的數據，證書是其中一種）。存儲在 KeyStore 文件中的對象有三種類型：Certificate、PrivateKey 和 SecretKey 。

1. Certificate 就是證書，
2. PrivateKey 是非對稱加密中的私鑰，
3. SecretKey 用於對稱加密，是對稱加密中的密鑰。

KeyStore 文件根據用途，也有很多種不同的格式：JKS、JCEKS、PKCS12、DKS 等等。

java中的keyStore文件根據用途，分為兩類：keyStore、TrustStore，對應兩個類 KeyManager 和 TrustManager。前者負責管理自己的私鑰等數據，后者負責存儲一些可信任的證書。可以想見，如果我們改寫 TrustManager 類，讓其無論何時都返回true，即可繞過對證書的驗證。

制作證書

	文件后綴	備注
證書簽名請求(Certificate signing request)	*.csr	包含域名、國家、城市、公司、郵箱等信息
私鑰(Private Key)	*.key
證書(Certificate)	*.cer ,*.crt	CA 使用其私鑰對 csr簽名生成crt

至於pem和der(少見)是編碼方式，以上三類（Cert,Key,CSR）均可以使用這兩種編碼方式。

1. *.pem - base64編碼
2. *.der - 二進制編碼

基於OpenSSL自建CA和頒發SSL證書

假設自己的nginx 對外提供https支持

1. 自建ca 或第三方ca 機構
2. 在nginx 機器上 創建一對兒rsa密鑰（key文件）；生成證書請求（csr文件）
3. 將csr文件發送到ca服務器（第三方ca機構），得到nginx crt證書（crt或pem后綴）
4. 訪問nginx 的客戶端持有ca 根crt證書，持有或獲取 nginx 的crt 證書，即可與nginx 進行https通訊。

ca和pki

所以呢，有一個PKI（Public Key Infrastructure）的概念，中文稱作公鑰基礎設施。它提供公鑰加密和數字簽名服務的系統或平台，比如ca系統，瀏覽器和操作系統內置一些常用ca證書。通過協議和機制的約定，實現公鑰的可信分發，進而建立起一個安全的網絡環境。而數字證書最常見的格式是 X.509 ，所以這種公鑰基礎設施又稱之為 PKIX 。

而在大公司內部，通常會建立私有的ca和pki體系。

安全應用

ssh

SSH原理與運用（一）：遠程登錄

密碼登陸

如果嫌每次登陸輸密碼麻煩，可以公鑰登陸

https

SSL/TLS 四次握手

總結一下https設計到的一些加密知識

1. 哈希，將任意長度的數據轉化為固定長度的，驗證數據是否被篡改
2. 對稱加密，加密和解密使用同一個密鑰，對稱加密的優點是速度快，缺點是密鑰管理不方便，必須共享密鑰
3. 非對稱加密，缺點是速度慢，優點是雙方無需共享同一個密鑰，密鑰管理很方便
4. 數字證書，提供可信的服務商公鑰

其它

上文提到的都是單向非對稱加密，對於安全性很高的場景（比如網銀）， 不僅客戶端要驗證服務端的合法性，服務端也要驗證每個訪問的客戶端的合法性，對於這種場景，往往給每個用戶發一個U盤，里面裝的就是客戶端的公鑰和私鑰對，用於雙向非對稱加密。

 

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