申请https证书相关说明

短命女 2021-09-25 12:22 636阅读 0赞

> 当下的互联网应用如果是外网访问，一般都是https方式访问，需申请https证书

### 目录 ###

*   *  Why https ？
     *  What is https？
     *   *  1. A 通过浏览器访问 B 服务端443端口，并随身携带如下信息一并传递给B
         *  2. B 收到A发来的携带信息，B 将做如下几件事情：
         *  3. A 收到 B 发来的https证书，将验证证书的合法性
         *  4. A 验证证书合法后，将下面的信息发给B
         *  5. B 得到 A 发过来的信息做最后的回应
     *  How to create https ？

## Why https ？ ##

http 明文传输不安全，因此需要进行加密处理，加密后端http就是https

## What is https？ ##

https 涉及很多概念，对称非对称加密 、CA、 数字签名、 证书 等等。

有兴趣查看 这里[漫画解说https][https] 这个只能快速了解https大致原理。  
建议查看 https加密原理 [https://www.jianshu.com/p/cf2f86bc597a][https_www.jianshu.com_p_cf2f86bc597a] ，内容比较多比较细，但很多点讲解到位。

这里简要总结：  
**A (客户端浏览器) ------通过 https://www.xxx.com 访问------> B（服务端网站）**

### 1. A 通过浏览器访问 B 服务端443端口，并随身携带如下信息一并传递给B ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>携带项</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>随机数1</td> 
   <td>最后用于生成AB之间对称加密的密钥</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>自己支持的 SSL 版本号</td> 
   <td>比如TLS 2.0版</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>自己支持的 加密算法</td> 
   <td>对称加密和非对称加密</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>支持的压缩算法</td> 
   <td></td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 2. B 收到A发来的携带信息，B 将做如下几件事情： ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>事件项</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>确认使用的加密通信协议版本</td> 
   <td>比如TLS 1.0版本。如果浏览器与服务器支持的版本不一致，服务器关闭加密通信</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>将生成一个随机数2发给A</td> 
   <td>最后用于生成AB之间对称加密的密钥</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>确认使用的加密方法</td> 
   <td>比如RSA公钥加密</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>将https证书（Certificate）发给A</td> 
   <td>该证书从CA（全球权威证书颁布机构）申请</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>支持的一些SSL/TLS扩展</td> 
   <td></td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

**------------->>>>> 关键问题1**：B 的证书哪里来的？  
答案是从**CA**（权威证书颁布机构）申请的，CA颁发给B的证书中包含了如下信息：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>包含项</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>颁发机构</td> 
   <td>例如是 Let’s Encrypt</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>B的域名</td> 
   <td>www.xxx.com</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>证书有效期</td> 
   <td>有效期 从 yyyy-MM-dd 到 yyyy-MM-dd</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>经过CA私钥加密后的B的公钥</td> 
   <td>A需要通过CA的公钥解密才能最终获得B的公钥</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>经过CA私钥加密后的数字签名</td> 
   <td>数字签名 是A用来验证该证书是否合法是否被篡改等</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 3. A 收到 B 发来的https证书，将验证证书的合法性 ###

**------------->>>>> 关键问题2**：A 浏览器如何校验 https证书的有效性 ？

(1) 浏览器内置了各大颁发机构的公钥，通过证书中的颁发机构找到对应的【CA公钥】
    	
    	(2) 浏览器用【CA公钥】解密CA私钥加密后的数字签名得到 【密文信息1】
    	这里说明一下 【密文信息1】是CA对【B的公钥】进行数字摘要算法（例如MD5算法） 所获得的。
    	       
    	(3) 浏览器用【CA公钥】解密CA私钥加密后的B的公钥得到 【B的公钥】
    	
    	(4) 浏览器用和CA相同的数字摘要算法对【B的公钥】进行数字摘要 从而生成【密文信息2】
    	
    	(5) 对比【密文信息1】 和  【密文信息2】是否一致
        一致则验证通过，否则失败，证书不可信。另外浏览器还会校验证书的有效时间和域名匹配等。

### 4. A 验证证书合法后，将下面的信息发给B ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>发送项</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>随机数3</td> 
   <td>用【B的公钥】加密，防止被窃听 , 该随机数也是用于AB之间对称加密的密钥</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>编码改变通知</td> 
   <td>表示随后的信息都将用双方商定的加密方法和密钥发送</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>握手结束通知</td> 
   <td>表示客户端的握手阶段已经结束</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

### 5. B 得到 A 发过来的信息做最后的回应 ###

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>发送项</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>用B的私钥解密A发来的加密随机数3</td> 
   <td>此时 A 和 B 同时具备了 上面步骤中的 3个随机数，按照编码改变通知指示生成一个对称加密密钥（例如 DES AES等）</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>生成一个 New Session Ticket</td> 
   <td>类似于sessionId AB之间不可能每次都认证加密解密，因此一段时间内同一个 Session Ticket 下将不再进行重复的认证过程</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>服务端传输改变通知</td> 
   <td>表示知晓加密方式，加密密钥，准备开始传输报文</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>服务端发送第一个加密报文</td> 
   <td></td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

. **------------->>>>> 关键问题3**： A如何生成对称加密的密钥 ？ 如何发给B ？  
问题 1 答案  
根据上面的流程1、2、4 可知A不是只简单生成一个随机数发给B，  
而是集三次随机数（A 发送2个随机数给 B，B发送1个随机数给A）于一体，通过协商的一致算法生成一个对称加密的密钥进行通信。

这里的对称加密密钥生成算法比较复杂一些，不是我们通常认知以为就是一个简单的随机数，具体查看相关文档，这里只做简单记录。

问题 2 答案  
对称加密密钥不用发给B，A和B都有了相同的三个随机数，A和B 都会用DH算法计算出一个master secret，这个master secret就是对称加密密钥。

一片不错的文章参考： [https://blog.csdn.net/qq\_31442743/article/details/116199453][https_blog.csdn.net_qq_31442743_article_details_116199453]

**以上步骤中，黑客想要中间截胡伪造B的证书给A是几乎不可能的，因为无法获得CA的私钥**

如果A非要使用非权威机构CA颁发的证书，那就没办法保证安全了，浏览器一般标红或阻止访问没有经过权威机构CA颁发的证书的网站。

## How to create https ？ ##

要想http 访问方式变成 https 网上流程说明很多，总结一下主流步骤：

1.  准备好经过认证后的域名
2.  去权威网站（如 Let’s Encrypt 或各云平台）申请域名对应的https证书
3.  配置你的应用服务器（如nginx）将获得的https证书文件集成到应用中
4.  配置监听443端口，重启应用服务器，刷新浏览器

**这里说明一下，之前说的什么生成CSR文件然后去CA怎么怎么搞的都老土了！**  
CSR即证书请求文件， 就是根据提供的公钥私钥，一堆公司地址信息等，到CA申请证书一般很多卖https证书的网站都一套连搞定了！

例如在nginx中配置相关信息，类似于下面【server】区域的配置：

# HTTPS server
        #
        server { 
            listen       443 ssl http2;
            server_name  www.xxxxx.com;
    
            ssl_certificate /apps/nginx/fullchain.crt;
            ssl_certificate_key /apps/nginx/private.pem;
            ssl_protocols TLSv1.1 TLSv1.2;
            ssl_ciphers ECDHE-RSA-AES128-GCM-SHA256:HIGH:!aNULL:!MD5:!RC4:!DHE;
            ssl_prefer_server_ciphers on;
            ssl_session_cache shared:SSL:10m;
            ssl_session_timeout 10m;
    
            location / { 
    	          root   /apps/nginx/html;
    	          index  index.html index.htm;
            }

其中的 ：

...
            ssl_certificate /apps/nginx/fullchain.crt;
            ssl_certificate_key /apps/nginx/private.pem;
            ...

里面有 fullchain.crt; private.pem; 这两个文件，这到底是什么？ 还有一般云平台 提示私钥格式不正确,请提供RSA格式的证书错误是怎么回事？  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2d6dDE5ODgxMTIz_size_16_color_FFFFFF_t_70]

这里先列出 [一般免费https证书 网站][https_] 申请通过后，下载下来的压缩包中的文件种类说明：

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>文件</th> 
   <th>说明</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>private.pem</td> 
   <td>私钥，可更改后缀为key</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>fullchain.crt</td> 
   <td>包含了公钥的CA证书，可更改后缀为pem</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>certificate.pfx</td> 
   <td>IIS和Tomcat使用，秘钥在detail.txt中</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>certificate.crt</td> 
   <td>域名证书，一般不用</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

SSL/TLS 小知识点：

SSL/TLS  是一种安全加密协议， TLS是SSL的标准化、升级版本（SSL存在一些缺陷）
    
    SSL目前有三个版本，SSL1.0、SSL2.0、SSL3.0，因其存在严重的安全问题，大多数公司目前均已不在使用了。
    
    TLS目前也有三个版本，TLS1.0、TLS1.1、TLS1.2，TLS目前只是草案，并未面世，目前常用的为TLS1.2，server配置通常三个版本均支持

报 “xxxRSA格式的文件xxx”错误时没有弄明白 RSA 几种加密形式  
其实就是 RSA私钥格式PKCS1和PKCS8之间的相互转换

参看 [https://www.jianshu.com/p/08e41304edab][https_www.jianshu.com_p_08e41304edab]

一般 PKCS1格式文件内容如下：

一般 PKCS8格式文件内容如下：

PKCS1/8 小知识点：

借用网上的评论：
    通俗点讲吧，PKCS1是标准RSA秘钥对标准规范，但是都是裸奔的；
    
    PKCS8是对加密后的秘钥进行了描述，就是说P8格式的秘钥不是裸奔了

[https]: https://mp.weixin.qq.com/s/O0MAe2jWhT8oWWYHKTM4lg
[https_www.jianshu.com_p_cf2f86bc597a]: https://www.jianshu.com/p/cf2f86bc597a
[https_blog.csdn.net_qq_31442743_article_details_116199453]: https://blog.csdn.net/qq_31442743/article/details/116199453
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2d6dDE5ODgxMTIz_size_16_color_FFFFFF_t_70]: /images/20210923/adb1eb53ec5c4f489f89ffdc7a5a8763.png
[https_]: https://letsencrypt.osfipin.com/
[https_www.jianshu.com_p_08e41304edab]: https://www.jianshu.com/p/08e41304edab