密码和证书-https(ssl/tls)之证书的概述及获取和网站部署

一、CA证书概述

★先说一个通俗的例子

考虑到证书体系的相关知识比较枯燥、晦涩。俺先拿一个通俗的例子来说事儿。

◇普通的介绍信

想必大伙儿都听说过介绍信的例子吧？假设 A 公司的张三先生要到 B 公司去拜访，但是 B 公司的所有人都不认识他，他咋办捏？常用的办法是带公司开的一张介绍信，在信中说：兹有张三先生前往贵公司办理业务，请给予接洽……云云。然后在信上敲上A公司的公章。
张三先生到了 B 公司后，把介绍信递给 B 公司的前台李四小姐。李小姐一看介绍信上有 A 公司的公章，而且A公司是经常和 B 公司有业务往来的，这位李小姐就相信张先生不是歹人了。
说到这，爱抬杠的同学会问了：万一公章是伪造的，咋办捏？在此，俺要先声明，在本例子中，先假设公章是难以伪造滴，否则俺的故事没法说下去鸟。

◇引入中介机构的介绍信

好，回到刚才的话题。如果和 B 公司有业务往来的公司很多，每个公司的公章都不同，那前台就要懂得分辨各种公章，非常滴麻烦。所以，有某个中介公司 C，发现了这个商机。C公司专门开设了一项“代理公章”的业务。
今后，A 公司的业务员去B公司，需要带2个介绍信：
介绍信1
含有 C 公司的公章及 A 公司的公章。并且特地注明：C 公司信任A公司。
介绍信2
仅含有 A 公司的公章，然后写上：兹有张三先生前往贵公司办理业务，请给予接洽……云云。

某些不开窍的同学会问了，这样不是增加麻烦了吗？有啥好处捏？
主要的好处在于，对于接待公司的前台，就不需要记住各个公司的公章分别是啥样子的；他/她只要记住中介公司 C 的公章即可。当他/她拿到两份介绍信之后，先对“介绍信1”的 C 公章，验明正身；确认无误之后，再比对“介绍信1”和“介绍信2”的两个 A 公章是否一致。如果是一样的，那就可以证明“介绍信2”是可以信任的了。

★相关专业术语的解释

费了不少口水，终于说完了一个俺自认为比较通俗的例子。如果你听到到这儿，还是想不明白这个例子在说啥，那后续的内容，就不必浪费时间听了 🙁
下面，俺就着上述的例子，把相关的名词，作一些解释。

◇什么是证书？

“证书”洋文也叫“digital certificate”或“public key certificate”（专业的解释看“这里”）。
它是用来证明某某东西确实是某某东西的东西（是不是像绕口令？）。通俗地说，证书就好比例子里面的公章。通过公章，可以证明该介绍信确实是对应的公司发出的。
理论上，人人都可以找个证书工具，自己做一个证书。那如何防止坏人自己制作证书出来骗人捏？请看后续 CA 的介绍。

◇什么是CA？

CA 是“Certificate Authority”的缩写，也叫“证书授权中心”。（专业的解释看维基百科“这里”）
它是负责管理和签发证书的第三方机构，就好比例子里面的中介——C 公司。一般来说，CA 必须是所有行业和所有公众都信任的、认可的。因此它必须具有足够的权威性。就好比A、B两公司都必须信任 C 公司，才会找 C 公司作为公章的中介。

◇什么是CA证书？

CA 证书，顾名思义，就是CA颁发的证书。
前面已经说了，人人都可以找工具制作证书。但是你一个小破孩制作出来的证书是没啥用处的。因为你【不是】权威的 CA 机关，你自己搞的证书不具有权威性。
这就好比上述的例子里，某个坏人自己刻了一个公章，盖到介绍信上。但是别人一看，不是【受信任】的中介公司的公章，就不予理睬。坏蛋的阴谋就不能得逞啦。
文本后续提及的证书，若无特殊说明，均指 CA 证书。

◇什么是证书之间的信任关系？

在俺的例子里谈到，引入中介后，业务员要同时带两个介绍信。第一个介绍信包含了两个公章，并注明，公章C信任公章A。证书间的信任关系，就和这个类似。就是用一个证书来证明另一个证书是真实可信滴。

◇什么是证书信任链？

实际上，证书之间的信任关系，是可以嵌套的。比如，C 信任 A1，A1 信任 A2，A2 信任 A3……这个叫做证书的信任链。只要你信任链上的头一个证书，那后续的证书，都是可以信任滴。

◇什么是根证书？

“根证书”的洋文叫“root certificate”，专业的解释请看维基百科“这里”。为了说清楚根证书是咋回事，再来看个稍微复杂点的例子。
假设 C 证书信任 A 和 B；然后 A 信任 A1 和 A2；B 信任 B1 和 B2。则它们之间，构成如下的一个树形关系（一个倒立的树）。

处于最顶上的树根位置的那个证书，就是“根证书”。除了根证书，其它证书都要依靠上一级的证书，来证明自己。那谁来证明“根证书”可靠捏？实际上，根证书自己证明自己是可靠滴（或者换句话说，根证书是不需要被证明滴）。

二、证书有啥用？

◇验证网站是否可信（针对HTTPS）

通常，我们如果访问某些敏感的网页（比如用户登录的页面），其协议都会使用 HTTPS 而不是 HTTP。因为 HTTP 协议是明文的，一旦有坏人在偷窥你的网络通讯，他/她就可以看到网络通讯的内容（比如你的密码、银行帐号、等）；而 HTTPS 是加密的协议，可以保证你的传输过程中，坏蛋无法偷窥。
但是，千万【不要】以为，HTTPS 协议有了加密，就可高枕无忧了。俺再举一个例子来说明，光有加密是不够滴。假设有一个坏人，搞了一个假的网银的站点，然后诱骗你上这个站点。假设你又比较单纯，一不留神，就把你的帐号，口令都输入进去了。那这个坏蛋的阴谋就得逞鸟。
为了防止坏人这么干，HTTPS 协议除了有加密的机制，还有一套证书的机制。通过证书来确保，某个站点确实就是某个站点。
有了证书之后，当你的浏览器在访问某个 HTTPS 网站时，会验证该站点上的 CA 证书（类似于验证介绍信的公章）。如果浏览器发现该证书没有问题（证书被某个根证书信任、证书上绑定的域名和该网站的域名一致、证书没有过期），那么页面就直接打开；否则的话，浏览器会给出一个警告，告诉你该网站的证书存在某某问题，是否继续访问该站点？为了形象起见，下面给出chrome 的截图。大多数知名的网站，如果用了 HTTPS 协议，其证书都是可信的（也就不会出现上述警告）。所以，今后你如果上某个知名网站，发现浏览器跳出上述警告，你就要小心啦！

◇验证某文件是否可信（是否被篡改）

证书除了可以用来验证某个网站，还可以用来验证某个文件是否被篡改。

基本原理：具体内容可看链接密码和证书-数字签名概述及与数字证书的关系

1、用数字证书保存软件发布作者的公钥【证明这个公钥是软件发布作者的】

2、用将文件进行摘要算法（如hash函数），获取摘要，并用私钥加密。【这个就是数字签名】

3、将数字证书和文件【文件附带了数字签名】一起发给用户，让用户检测软件安全性。

总结：用数字证书获得真正的公钥，提权数字签名中的摘要并将其和文件进行比较，判断文件是否修改过。

二、证书的获取

◇自签名证书

下面的操作可以看出：服务器私钥 server.key ，证书是 server.crt 【自签名证书，楼主没有亲自尝试过，仅做参考】

1.创建服务器证书密钥文件 server.key：
openssl genrsa -des3 -out server.key 1024
输入密码，确认密码，自己随便定义，但是要记住，后面会用到。
2.创建服务器证书的申请文件 server.csr
openssl req -new -key server.key -out server.csr
输出内容为：
Enter pass phrase for root.key: ← 输入前面创建的密码 
Country Name (2 letter code) [AU]:CN ← 国家代号，中国输入CN 
State or Province Name (full name) [Some-State]:BeiJing ← 省的全名，拼音 
Locality Name (eg, city) []:BeiJing ← 市的全名，拼音 
Organization Name (eg, company) [Internet Widgits Pty Ltd]:MyCompany Corp. ← 公司英文名 
Organizational Unit Name (eg, section) []: ← 可以不输入 
Common Name (eg, YOUR name) []: ← 此时不输入 
Email Address []:[email protected] ← 电子邮箱，可随意填
Please enter the following ‘extra’ attributes 
to be sent with your certificate request 
A challenge password []: ← 可以不输入 
An optional company name []: ← 可以不输入
4.备份一份服务器密钥文件
cp server.key server.key.org
5.去除文件口令
openssl rsa -in server.key.org -out server.key
6.生成证书文件server.crt
openssl x509 -req -days 365 -in server.csr -signkey server.key -out server.crt

◇CA机构申请证书

实际需要在自己网站上实现https的，可以用免费的https://letsencrypt.org/
对网站https://letsencrypt.org的功能重新封装的网站 https://www.sslforfree.com/

证书申请网站，会要求验证域名所有者是否是你本人。
要三种方法，建议选择 dns验证比较简单。

一般情况下：从ca机构获取的证书，会有三个文件。

第一个是证书文件，里面有公钥。
第二个是私钥。
第三个是证书组文件，因为公钥是由中间机构签发的，一些浏览器可能不能识别，所以证书组就是为了证明从根证书到中间签发机构都是可信的。

### 在一些服务器 证书配置文件中，我们可以看到 以下配置
SSLCertificateFile /etc/ssl/example_com.crt
SSLCertificateKeyFile /etc/ssl/private/example_com.key
SSLCertificateChainFile /etc/ssl/example_com.ca-bundle

在nginx服务器配置文件中：只有ssl_certificate和 ssl_certificate_key 。如果一些浏览器不能识别单独的证书文件，那么需要将证书文件和证书组文件，组合在一起，生成一个证书链文件。最后将 ssl_certificate 配置成证书链文件。

合并证书链操作如下：

cat example_com.crt example_com.ca-bundle > example_com.chained.crt

记得一定要先将证书放在前面，然后将证书组放在后面。这样才能解析成功。
但是在实际生成过程中：证书链生成的还是有问题。实际用cat生成时，中间的

-----END CERTIFICATE-----
-----BEGIN CERTIFICATE-----

###  会合并成一行
-----END CERTIFICATE----------BEGIN CERTIFICATE-----

###  特别注意：切分的时候，每一行的格式都是统一的，前面都是 -----  五个破折号

下面举例，正确的证书链文件内容：

三、网站部署https

nginx配置文件-安全配置-https(ssl/tls)和http2的配置

参考

https://www.namecheap.com/support/knowledgebase/article.aspx/9423//installing-a-ssl-certificate-on-apache

http://www.cnblogs.com/jingxiaoniu/p/6745254.html

https://program-think.blogspot.com/2010/02/introduce-digital-certificate-and-ca.html

http://www.ruanyifeng.com/blog/2011/08/what_is_a_digital_signature.html

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