使用openssl怎么生成一個(gè)免費(fèi)證書(shū)

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一：什么是openssl? 它的作用是？應(yīng)用場(chǎng)景是什么？

openssl是一個(gè)開(kāi)放源代碼的軟件庫(kù)包，應(yīng)用程序可以使用這個(gè)包來(lái)進(jìn)行安全通信，它可以避免信息被竊聽(tīng)到。

SSL是Secure Sockets Layer（安全套接層協(xié)議）的縮寫(xiě)，可以在Internet上提供秘密性傳輸。Netscape(網(wǎng)景)公司在推出第一個(gè)Web瀏覽器的同時(shí)，提出了SSL協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)。其目標(biāo)是保證兩個(gè)應(yīng)用間通信的保密性和可靠性,可在服務(wù)器端和用戶端同時(shí)實(shí)現(xiàn)支持。

因?yàn)樵诰W(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)倪^(guò)程中，網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)肯定要經(jīng)過(guò)wifi路由器對(duì)吧，那么我們通過(guò)路由器做些手腳我們就可以拿到數(shù)據(jù)，因此openssl的作用就是避免信息被竊聽(tīng)到。

那么openssl是如何保證信息不被竊聽(tīng)到呢？因此我們需要了解 非對(duì)稱加密、數(shù)字簽名、數(shù)字證書(shū)等一些基本概念的。

1.1 什么是非對(duì)稱加密？

非對(duì)稱加密是用密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，然后我們可以使用另一個(gè)不同的密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。這兩個(gè)密鑰就是公鑰和私鑰。

我們根據(jù)私鑰可以計(jì)算出公鑰，但是我們根據(jù)公鑰計(jì)算不出來(lái)私鑰的。私鑰一般是有服務(wù)器掌握的，公鑰則是在客戶端使用的。

注意：非對(duì)稱加密的具體算法我們這邊不做研究。

1.2 什么是數(shù)字簽名？

根據(jù)百度百科說(shuō)：數(shù)字簽名(又可以叫公鑰數(shù)字簽名)是一種類似寫(xiě)在紙上的普通的物理簽名，但是使用了公鑰加密領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，它是用于鑒別數(shù)字信息的方法。數(shù)字簽名有兩種互補(bǔ)的運(yùn)算，一個(gè)是用于簽名，另一個(gè)是用于驗(yàn)證。

作用是：它會(huì)將報(bào)文使用一定的HASH算法算出一個(gè)固定位數(shù)的摘要信息，然后使用私鑰將摘要加密，然后會(huì)將剛才的報(bào)文一起發(fā)送給接收者，接收者會(huì)通過(guò)公鑰將摘要解出來(lái)。也通過(guò)hash算法算出報(bào)文摘要，如果兩個(gè)摘要一致，說(shuō)明數(shù)據(jù)未被篡改，說(shuō)明數(shù)據(jù)是完整的。

1.3 什么是數(shù)字證書(shū)？

根據(jù)百度百科說(shuō)：數(shù)字證書(shū)是互聯(lián)網(wǎng)通訊中標(biāo)志通訊各方身份信息一串?dāng)?shù)字。提供了一種在Internet上驗(yàn)證通信實(shí)體身份的方式。
它是由CA頒發(fā)給網(wǎng)站的一種身份的方式。它里面包含了該網(wǎng)站的公鑰、有效時(shí)間、網(wǎng)站的地址、及 CA的數(shù)字簽名等。

作用是：它是使用CA的私鑰將網(wǎng)站的公鑰等信息進(jìn)行了簽名，當(dāng)客戶端請(qǐng)求服務(wù)器端的時(shí)候，網(wǎng)站會(huì)把證書(shū)發(fā)給客戶端，客戶端先通過(guò)CA的數(shù)字簽名校驗(yàn)CA的身份，來(lái)證明證書(shū)的真實(shí)完整性。

了解到上面的非對(duì)稱加密、數(shù)字簽名、數(shù)字證書(shū)的概念之后，我們來(lái)看看它是如何來(lái)保證數(shù)據(jù)沒(méi)有被偽造的：

SSL 實(shí)現(xiàn)認(rèn)證用戶和服務(wù)器

現(xiàn)在我們來(lái)想一個(gè)問(wèn)題，如果我們現(xiàn)在訪問(wèn)我們的博客園網(wǎng)站，我們?cè)趺粗涝L問(wèn)的是真博客園還是假博客園呢？為了確定我們的博客園網(wǎng)站的服務(wù)器有沒(méi)有被偽造，在SSL中有這么一個(gè)規(guī)則：假如我們向服務(wù)器發(fā)出請(qǐng)求后，服務(wù)器必須返回它的數(shù)字證書(shū)給接收者，當(dāng)我們拿到數(shù)字證書(shū)之后，我們可以根據(jù)里面的ca數(shù)字簽名，來(lái)檢驗(yàn)數(shù)字證書(shū)的合法性。假如我們現(xiàn)在能夠證明數(shù)字證書(shū)是博客園的，但是不代表發(fā)送給我們證書(shū)的服務(wù)器就是博客園的呢？為了解決這個(gè)問(wèn)題，其實(shí)在我們拿到的證書(shū)里面會(huì)帶有博客園的公鑰，在之后的通信中，客戶端會(huì)使用該公鑰加密數(shù)據(jù)給博客園服務(wù)器，博客園服務(wù)器必須使用私鑰才能夠解出里面的數(shù)據(jù)。只要他能夠解出數(shù)據(jù)出來(lái)，說(shuō)明他是合法的，否則的話，是偽造的。如果是偽造的，那么就不能通訊。因此SSL就解決了服務(wù)器認(rèn)證的問(wèn)題了。

加密數(shù)據(jù)在通訊過(guò)程中如何防止數(shù)據(jù)不被竊取呢？

客戶端第一次給服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求的時(shí)候(拿到證書(shū)之前的那個(gè)請(qǐng)求)，會(huì)在請(qǐng)求里面放一個(gè)隨機(jī)數(shù)(比如叫A)，服務(wù)器的返回證書(shū)的響應(yīng)里也會(huì)帶一個(gè)隨機(jī)數(shù)(比如叫B)， 客戶端拿到證書(shū)后，會(huì)使用公鑰加密一個(gè)隨機(jī)數(shù)(比如叫C)發(fā)送給服務(wù)器，因此客戶端，服務(wù)器就有三個(gè)隨機(jī)數(shù)：A、B、C。雙方使用這些隨機(jī)數(shù)和一個(gè)相同的算法會(huì)生成一個(gè)密鑰，以后所有的通信都使用這個(gè)對(duì)稱密鑰來(lái)進(jìn)行的。

一般情況下，這三個(gè)密鑰不可能同時(shí)被泄露的，因?yàn)樗怯扇齻€(gè)隨機(jī)數(shù)隨機(jī)生成的。并且其中一個(gè)隨機(jī)數(shù)使用了公鑰加密的。因此是通過(guò)這種方式來(lái)保證數(shù)據(jù)不被竊取的。

上面都是在網(wǎng)上看到的一些概念性問(wèn)題，簡(jiǎn)單的理解下就好了，知道是這么個(gè)概念就行了，而我們的openssl是SSL的實(shí)現(xiàn)版。因此openssl的作用避免信息被竊取到，它是通過(guò)上面的知識(shí)點(diǎn)來(lái)做到的。

openssl的應(yīng)用場(chǎng)景：

在使用http網(wǎng)站中，我們經(jīng)?？吹骄W(wǎng)站會(huì)有一些廣告什么的，這些廣告其實(shí)不是網(wǎng)站自己放上去的，而是中間的運(yùn)營(yíng)商在中間篡改了內(nèi)容導(dǎo)致的?，F(xiàn)在我們可以使用https技術(shù)(基于openssl)來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密的。它能保證數(shù)據(jù)不被篡改。

二：使用openssl生成免費(fèi)證書(shū)

1 使用openssl工具生成一個(gè)RSA私鑰

使用命令：

openssl genrsa -des3 -out server.key 2048

如上：des3 是算法，2048位強(qiáng)度(為了保密性)。 server.key 是密鑰文件名 -out的含義是：指生成文件的路徑和名稱。

如下所示：

我們查看剛剛生成的私鑰。使用命令如下：

openssl rsa -text -in server.key

如下圖所示：

繼續(xù)查看 server.key 使用命令：cat server.key, 如下圖所示：

2. 創(chuàng)建證書(shū)簽名請(qǐng)求CSR文件

使用命令如下：

openssl req -new -key server.key -out server.csr

-key的含義是：指定ca私鑰
-out的含義是： server.csr 生成證書(shū)文件

如下所示：

運(yùn)行如上命令后，生成CSR時(shí)會(huì)要求填入以下信息：

Country Name (2 letter code) []:CN            // 輸入國(guó)家代碼，中國(guó)填寫(xiě) CN
State or Province Name (full name) []:HangZhou      // 輸入省份，這里填寫(xiě) HangZhou
Locality Name (eg, city) []:HangZhou           // 輸入城市，我們這里也填寫(xiě) HangZhou
Organization Name (eg, company) []:tbj          // 輸入組織機(jī)構(gòu)(或公司名，我這里隨便寫(xiě)個(gè)tbj)
Organizational Unit Name (eg, section) []:tbj       // 輸入機(jī)構(gòu)部門(mén)
Common Name (eg, fully qualified host name) []:*.abc.com // 輸入域名，我這邊是 (*.abc.com) 
Email Address []:tugenhua0707@qq.com           // 你的郵箱地址

Please enter the following 'extra' attributes
to be sent with your certificate request
A challenge password []:123456              // 你的證書(shū)密碼，如果不想設(shè)置密碼，可以直接回車(chē)

如上操作后，會(huì)在當(dāng)前目錄下生成以下兩個(gè)文件：

server.key server.csr

如下圖所示：

查看csr文件如下命令：

openssl req -text -in server.csr -noout

如下圖所示：

3. 生成CA證書(shū)

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

x509的含義: 指定格式
-in的含義: 指定請(qǐng)求文件
-signkey的含義: 自簽名

如下圖所示：

注意：如上server.crt 是證書(shū)持有人的信息，持有人的公鑰，以及簽署者的簽名等信息。

4. 生成客戶端證書(shū)

生成客戶端證書(shū)與生成CA證書(shū)相似。

4.1. 先要生成私鑰

使用命令：

openssl genrsa -out client.key 2048

如下圖所示：

4.2 生成請(qǐng)求文件

使用命令：

openssl req -new -key client.key -out client.csr

如下圖所示：

4.3 發(fā)給ca簽名

使用命令：

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

如下圖所示：

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