还需要
"证书 -- 为公钥加上数字签名"
公钥证书(Public-Key Certificate,PKC),里面记有姓名、组织、邮箱地址等个人信息,以及属于此人的公钥,并由认证机构(Certification Authority、Certifying Authority, CA)施加数字签名。只要看到公钥证书,我们就可以知道认证机构认定该公钥的确属于此人。公钥证书也简称为证书(certificate)。
证书是由认证机构颁发的,使用者需要对证书进行验证,因此如果证书的格式千奇百怪那就不方便了。于是,人们制定了证书的标准规范,其中使用最广泛的是由ITU(International TelecommumcationUnion,国际电信联盟)和ISO(IntemationalOrganizationforStandardization, 国际标准化组织)制定的X.509规范。很多应用程序都支持x.509并将其作为证书生成和交换的标准规范。
X.509是一种非常通用的证书格式。所有的证书都符合ITU-T X.509国际标准,因此(理论上)为一种应用创建的证书可以用于任何其他符合X.509标准的应用。X.509证书的结构是用ASN1(Abstract Syntax Notation One)进行描述数据结构,并使用ASN.1语法进行编码。
在一份证书中,必须证明公钥及其所有者的姓名是一致的。对X.509证书来说,认证者总是CA或由CA指定的人,一份X.509证书是一些标准字段的集合,这些字段包含有关用户或设备及其相应公钥的信息。X.509标准定义了证书中应该包含哪些信息,并描述了这些信息是如何编码的(即数据格式)
一般来说,一个数字证书内容可能包括基本数据(版本、序列号) 、所签名对象信息( 签名算法类型、签发者信息、有效期、被签发人、签发的公开密钥)、CA的数字签名,等等。
前使用最广泛的标准为ITU和ISO联合制定的X.509的 v3版本规范 (RFC5280), 其中定义了如下证书信息域:
版本号(Version Number):规范的版本号,目前为版本3,值为0x2;
序列号(Serial Number):由CA维护的为它所发的每个证书分配的一的列号,用来追踪和撤销证书。只要拥有签发者信息和序列号,就可以唯一标识一个证书,最大不能过20个字节;
签名算法(Signature Algorithm):数字签名所采用的算法,如:
- sha256-with-RSA-Encryption
- ccdsa-with-SHA2S6;
颁发者(Issuer):发证书单位的标识信息,如 ” C=CN,ST=Beijing, L=Beijing, O=org.example.com,CN=ca.org。example.com ”;
有效期(Validity): 证书的有效期很,包括起止时间。
主体(Subject) : 证书拥有者的标识信息(Distinguished Name),如:" C=CN,ST=Beijing, L=Beijing, CN=person.org.example.com”;
主体的公钥信息(SubJect Public Key Info):所保护的公钥相关的信息:
- 公钥算法 (Public Key Algorithm)公钥采用的算法;
- 主体公钥(Subject Unique Identifier):公钥的内容。
颁发者唯一号(Issuer Unique Identifier):代表颁发者的唯一信息,仅2、3版本支持,可选;
主体唯一号(Subject Unique Identifier):代表拥有证书实体的唯一信息,仅2,3版本支持,可选:
扩展(Extensions,可选): 可选的一些扩展。中可能包括:
- Subject Key Identifier:实体的秘钥标识符,区分实体的多对秘钥;
- Basic Constraints:一指明是否属于CA;
- Authority Key Identifier:证书颁发者的公钥标识符;
- CRL Distribution Points: 撤销文件的颁发地址;
- Key Usage:证书的用途或功能信息。
此外,证书的颁发者还需要对证书内容利用自己的私钥添加签名, 以防止别人对证书的内容进行篡改。
X.509规范中一般推荐使用PEM(Privacy Enhanced Mail)格式来存储证书相关的文件。证书文件的文件名后缀一般为 .crt 或 .cer 。对应私钥文件的文件名后缀一般为 .key。证书请求文件的文件名后綴为 .csr 。有时候也统一用pem作为文件名后缀。
PEM格式采用文本方式进行存储。一般包括首尾标记和内容块,内容块采用Base64进行编码。
编码格式总结:
- X.509 DER(Distinguished Encoding Rules)编码,后缀为:.der .cer .crt
- X.509 BASE64编码(PEM格式),后缀为:.pem .cer .crt
例如,一个PEM格式(base64编码)的示例证书文件内容如下所示:
-----BEGIN CERTIFICATE-----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-----END CERTIFICATE-----
使用openssl 工具命令
openssl x509 -in ca-cert.pem -inform pem -noout -text
证书中的解析出来的内容:
Certificate:
Data:
Version: 3 (0x2)
Serial Number:
10:e6:fc:62:b7:41:8a:d5:00:5e:45:b6
Signature Algorithm: sha256WithRSAEncryption
Issuer: C=BE, O=GlobalSign nv-sa, CN=GlobalSign Organization Validation CA-SHA256-G2
Validity
Not Before: Nov 21 08:00:00 2016 GMT
Not After : Nov 22 07:59:59 2017 GMT
Subject: C=US, ST=California, L=San Francisco, O=Wikimedia Foundation, Inc., CN=*.wikipedia.org
Subject Public Key Info:
Public Key Algorithm: id-ecPublicKey
Public-Key: (256 bit)
pub:
04:c9:22:69:31:8a:d6:6c:ea:da:c3:7f:2c:ac:a5:
af:c0:02:ea:81:cb:65:b9:fd:0c:6d:46:5b:c9:1e:
ed:b2:ac:2a:1b:4a:ec:80:7b:e7:1a:51:e0:df:f7:
c7:4a:20:7b:91:4b:20:07:21:ce:cf:68:65:8c:c6:
9d:3b:ef:d5:c1
ASN1 OID: prime256v1
NIST CURVE: P-256
X509v3 extensions:
X509v3 Key Usage: critical
Digital Signature, Key Agreement
Authority Information Access:
CA Issuers - URI:http://secure.globalsign.com/cacert/gsorganizationvalsha2g2r1.crt
OCSP - URI:http://ocsp2.globalsign.com/gsorganizationvalsha2g2
X509v3 Certificate Policies:
Policy: 1.3.6.1.4.1.4146.1.20
CPS: https://www.globalsign.com/repository/
Policy: 2.23.140.1.2.2
X509v3 Basic Constraints:
CA:FALSE
X509v3 CRL Distribution Points:
Full Name:
URI:http://crl.globalsign.com/gs/gsorganizationvalsha2g2.crl
X509v3 Subject Alternative Name:
DNS:*.wikipedia.org, DNS:*.m.mediawiki.org, DNS:*.m.wikibooks.org, DNS:*.m.wikidata.org, DNS:*.m.wikimedia.org, DNS:*.m.wikimediafoundation.org, DNS:*.m.wikinews.org, DNS:*.m.wikipedia.org, DNS:*.m.wikiquote.org, DNS:*.m.wikisource.org, DNS:*.m.wikiversity.org, DNS:*.m.wikivoyage.org, DNS:*.m.wiktionary.org, DNS:*.mediawiki.org, DNS:*.planet.wikimedia.org, DNS:*.wikibooks.org, DNS:*.wikidata.org, DNS:*.wikimedia.org, DNS:*.wikimediafoundation.org, DNS:*.wikinews.org, DNS:*.wikiquote.org, DNS:*.wikisource.org, DNS:*.wikiversity.org, DNS:*.wikivoyage.org, DNS:*.wiktionary.org, DNS:*.wmfusercontent.org, DNS:*.zero.wikipedia.org, DNS:mediawiki.org, DNS:w.wiki, DNS:wikibooks.org, DNS:wikidata.org, DNS:wikimedia.org, DNS:wikimediafoundation.org, DNS:wikinews.org, DNS:wikiquote.org, DNS:wikisource.org, DNS:wikiversity.org, DNS:wikivoyage.org, DNS:wiktionary.org, DNS:wmfusercontent.org, DNS:wikipedia.org
X509v3 Extended Key Usage:
TLS Web Server Authentication, TLS Web Client Authentication
X509v3 Subject Key Identifier:
28:2A:26:2A:57:8B:3B:CE:B4:D6:AB:54:EF:D7:38:21:2C:49:5C:36
X509v3 Authority Key Identifier:
keyid:96:DE:61:F1:BD:1C:16:29:53:1C:C0:CC:7D:3B:83:00:40:E6:1A:7C
Signature Algorithm: sha256WithRSAEncryption
8b:c3:ed:d1:9d:39:6f:af:40:72:bd:1e:18:5e:30:54:23:35:
...
CA是Certificate Authority的缩写,也叫“证书授权中心”。
CA 证书,顾名思义,就是CA颁发的证书。
讲服务器得公钥和服务器得信息发送给CA证书
CA机构用私钥对这些信息进行加密,形成CA证书
浏览器有CA证书得公钥
然后客户访问目标服务器,获取CA证书
然后通过已有得CA证书得公钥进行解密
根据服务得公钥,进行加密生成一个私钥,然后发送给服务器
服务器通过自己得公钥进行解密,获取浏览器得私钥