信息安全/TLS OpenSSL

自签名 TLS 证书

版权与声明

本文部分技术核心取自以下文章，感谢这些文章的作者

  1. 欧文斯 在 VirCloud 上发的文章 正确使用 OpenSSL 自签发代码|邮件|域名|IP 证书（附免费可信任 IP 证书申请） - VirCloud’s Blog - Learning&Sharing
  2. 个人开发记录上的文章：个人开发记录 – openssl生成代码签名证书(中间证书篇)

如果可能，请尽量阅读上方的原文章来学习

推荐

强烈推荐使用 ECC 代替 RSA，ECC 现在的兼容度已经，它的长度比 RSA 低、运算比 RSA 快、安全性比 RSA 高，完全可以是 RSA 的上位替代

下文注释

在下文代码块中，左上角写着#的为需要超级用户身份执行的权限；左上角写着$的只需要普通用户既可执行

以下代码只使用#和$来表示权限等级，不再明文写sudo

介绍

签发SSL证书是几乎零成本的，但是想让浏览器等程序信任该证书是很难的，自签证书不被浏览器信任，会有警告，甚至可能阻止访问

特点

  • 免费
  • 随时签发：无需审核，自己可以随时签发证书
  • 与正规证书颁发机构签发的证书使用相同的加密方式
  • 超长有效期：想签多久就签多久

一、创建 CA 私钥和证书

1.1. 创建私钥

二选一

ECC 私钥

$ bash 
1

openssl ecparam -genkey -name prime256v1 -noout -out ca.key

RSA 私钥

$ bash 
1

openssl genrsa -out ca.key 4096

1.2. 创建 CA 证书

$ bash 
1

openssl req -new -x509 -key ca.key -out ca.crt -days 7300
  • 默认哈希算法使用sha256，若想要别的算法可以加上指定参数。例如 sha384 就加上-sha384
  • 上方命令签发了有效期20年的证书，如有其他需要可以将-days后面的数字改为需要的天数

若想让命令不询问任何内容，可以直接使用-subj指定内容

$ bash 
1

openssl req -new -x509 -key ca.key -out ca.crt -days 7300 -subj "/C=AU/ST=full name/L=city/O=company/OU=section/CN=server FQDN or YOUR name"

1.3. 确认文件

刚刚的操作完成后，会存在以下文件

  • ca.key 该文件请确保绝对的私密，确保天底下只有你拥有，否则别人可以拿你的证书来签名
  • ca.crt 这是 CA 根证书，可以拿去给客户端安装，安装后客户端即信任该证书颁发机构

二、申请证书

以下为example.net签发证书，需要您将变量替换，例如 DNS

2.1. 创建私钥

二选一

ECC 私钥

$ bash 
1

openssl ecparam -genkey -name prime256v1 -noout -out example.net.key

RSA 私钥

$ bash 
1

openssl genrsa -out example.net.key 4096

以上生成了一个 4096 位的 RSA 密码

2.2. 创建证书申请文件

$ bash 
1

openssl req -new -key example.net.key -out example.net.csr

同样，如果不想要被询问，而是直接写在行内，可以使用-subj参数

$ bash 
1

openssl req -new -key example.net.key -out example.net.csr -subj "/C=CN/ST=Jiangsu/L=Suzhou/O=Example company/OU=Example unit/CN=Example"

甚至很多内容根本不需要填写，例如一个 DV 证书可以直接这么写

$ bash 
1

openssl req -new -key example.net.key -out example.net.csr -subj "/CN=example.net"

2.3. 确认文件

刚刚的操作完成后，会存在以下文件

  • example.net.key 该文件请确保绝对的私密，确保天底下只有你拥有，连 CA 都不要递交，别被骗了，CA 不需要私钥就可以进行签名，否则别人可以通过该私钥解密 SSL/TLS 信息
  • example.net.csr 该文件包含申请证书的信息和公钥，将该文件提交给 CA 让 CA 签名

三、签发证书

现在浏览器增加了对证书的检查，必须是 SAN 证书才能被信任，你必须添加一个可选名称（或者叫备用名称），它应该被声明为附加信息，否则你的证书仍然会被提示不安全

3.1. 创建 ext 文件

example.net.ext 
1
2
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keyUsage=nonRepudiation, digitalSignature, keyEncipherment
extendedKeyUsage=serverAuth, clientAuth
subjectAltName=@SubjectAlternativeName

[SubjectAlternativeName]
DNS.1=example.net
DNS.2=*.example.net

这样就可以为 example.net 和 *.example.net 签发证书

  • 必须添加至少一个DNS，如果有多个，可以以此类推：DNS.2、DNS.3…
  • 假如你用的是数字IP，应该把DNS.1换成IP.1

3.2. 签发证书

$ bash 
1

openssl x509 -req -days 90 -in example.net.csr -out example.net.crt -extfile example.net.ext -CA ca.crt -CAkey ca.key -CAcreateserial
  • 有效期为90天，可换成任意天数
  • 默认签名哈希算法使用sha256，若想要别的算法可以加上指定参数。例如sha384就加上-sha384

3.3. 确认文件

刚刚的操作完成后，会存在以下文件

  • example.net.crt 该文件就是 TLS/SSL 证书，部署到服务器后即可开启 HTTPS
  • example.net.key 该文件就是私钥，部署到服务器后即可开启 HTTPS

其他文件（除了 CA 证书和私钥外）都可以删了

安装根证书

由于自签证书不被信任，要想信任它，需要安装 CA 证书

这里的 CA 证书就是上方生成的ca.crt

注意ca.key不能给别人，别被骗了，只需要ca.crt就可以安装了

  • 不要随意安装别人给你的 CA 证书

Windows

安装

  1. 双击打开.crt文件
  2. 单击安装证书(I)...
  3. 选择当前用户(C)或本地计算机(L)单选框，前者是为当前用户安装，后者是为所有用户安装
  4. 单击浏览(R)
  5. 在列表中选择受信任的根证书颁发机构
  6. 单击确定
  7. 单击下一页(N)
  8. 单击完成(F)

卸载

使用快捷键Windows+R打开运行窗口，输入mmc打开管理控制台

单击工具栏中的文件(F)，单击打开(O)，选择其一

  1. 本地计算机：C:\Windows\System32\certlm.msc
  2. 当前用户：C:\Windows\System32\certmgr.msc

打开受信任的根证书颁发机构路径，找到安装的证书，右击，单击删除(D)，单击是(Y)

Linux

安装

将.crt文件复制到/usr/local/share/ca-certificates/目录下，然后执行命令

# bash 
1

update-ca-certificates

卸载

将.crt从/usr/local/share/ca-certificates/目录下删除，然后执行命令

# bash 
1

update-ca-certificates

Mac

不知道，别问我（生气）