数字证书相关

1. PKI / CA：

PKI：Public Key Infrastructure，公钥基础设施。是基于公私钥密码体系的一种身份认证技术。
 
CA:
CA：负责发放和管理数字证书的权威机构。防止有人散布伪造的公钥骗取信任。
CA：用来认证用户公钥的。
CA：Certificate Authority，即证书颁发机构。负责发放和管理数字证书的权威机构。数字签名使得攻击者不能伪造和篡改证书。
 

2. 数字证书：

数字证书：是由一个权威机构发行的，至少包含一个公开密钥、证书持有人（或单位）的名称以及证书授权中心对这些信息的数字签名的文件。一般情况下证书中还包括密钥的有效时间，发证机关(证书授权中心)的名称，该证书的序列号等信息，证书的格式遵循ITUT X.509国际标准。
数字证书：用来验证网站的安全性。还可以用来验证某个文件是否被篡改。
 
数字证书的生成：
1. A的公钥 + A的一些信息 = 给到CA.
2. CA的私钥 + A的公钥 = 生成签名A。
3. A的公钥 + 签名A + A的一些信息 = 生成证书，给到A。
 
数字证书的应用：
服务端：CA的私钥 + 服务端的公钥 + 服务器的一些相关信息 = 服务端的数字证书。
客户端：CA的私钥 + 客户端的公钥 + 客户端的一些相关信息 = 客户端的数字证书。
 
数字证书颁发过程：
用户产生了自己的密钥对，并将公共密钥及部分个人身份信息(称作P10请求)传送给一家认证中心。认证中心在核实身份后，将执行一些必要的步骤，以确信请求确实由用户发送而来，然后，认证中心将发给用户一个数字证书，该证书内附了用户和他的密钥等信息，同时还附有对认证中心公共密钥加以确认的数字证书。当用户想证明其公开密钥的合法性时，就可以提供这一数字证书。
 
数字证书的格式：
.cer/.crt是用于存放证书，它是2进制形式存放的，不含私钥。cer格式的数字证书里面只有公钥没有私钥。
.pem跟crt/cer的区别是它以Ascii来表示。
pfx/p12用于存放个人证书/私钥，他通常包含保护密码，2进制方式。包含了公钥和私钥的二进制格式的证书形式。
p10是证书请求
p7r是CA对证书请求的回复，只用于导入
p7b以树状展示证书链(certificate chain)，同时也支持单个证书，不含私钥。
 
数字证书的命名：
C（county） 国家
O（organization）颁发机构名称
OU(Organizational Unit) 组织单位名称
CN (common name) 持有者的名称
例如：CN=zhangsan，OU=beijingICBCbank，O=ICBCbank
 
证书工具使用：
Java自带的keytool工具是个密钥和证书管理工具。
keytool 将密钥和证书储存在一个所谓的密钥仓库（keystore）中。
 
数字证书：

 

 

 

 

3. 单向认证、双向认证：

a. 单向认证：只要求站点部署了ssl证书就行，任何用户都可以去访问（IP被限制除外等）只是服务端提供了身份认证。单向认证SSL协议不需要客户端拥有CA证书。
b. 双向认证：则是服务端需要客户端提供身份认证，只能是服务端允许的客户能去访问，安全性相对于要高一些。
c. https 单项认证、双向认证 https://www.cnblogs.com/sunzhao/p/9081272.html

 

 

4. 对称加密、非对称加密、对比：

何谓加密？加密是一种“把数据搞乱掉”的技术。加密技术涉及到4种东东：
明文：可以被人或程序识别的数据。例如一个文本文件、一段歌词、一个Word文档、一首MP3、一个图片文件、一段视频等等。
加密算法：将数据搞乱掉的方法。
密钥（密码）：一个你在进行加密操作时给出的字符串，让加密算法不但把明文“搞乱掉”，而且要乱得“与众不同”。这样即使别人搞到了解密算法，如果没有当初加密时所使用的密码，一样无法进行解密操作。
密文：明文被加密算法和密钥加密后的结果。它看上去就是一堆乱码，没有人或程序能知道它到底表示什么信息。
 
对称加密：
加密和解密使用的是同一把钥匙。
加密：原文 + 密匙 = 密文
解密：密文 - 密匙 = 原文
优点：算法简单，加密解密容易，效率高，执行快。
缺点：相对来说不算特别安全，只有一把钥匙。密文如果被拦截，且密钥也被劫持，那么，信息很容易被破译。

 

 

非对称加密：
非对称加密有两个钥匙，及公钥（Public Key）和私钥（Private Key）。
对原文使用公钥加密，则只能使用对应的私钥才能解密。
优点：安全，即使密文被拦截、公钥被获取，但是无法获取到私钥，也就无法破译密文。作为接收方，务必要保管好自己的密钥。
缺点：加密算法及其复杂，安全性依赖算法与密钥，而且加密和解密效率很低。

 

对比：
1. 对称加密的弊端是难以安全地传递密钥。
2. 非对称加密的弊端是加密和解密的花费时间长，如果通讯中所有数据都使用非对称加密，将会引起性能问题。
3. 如果结合两者，使用机构认证和非对称加密的方式解决密钥传递的问题，使用对称加密的方式来解决加解密费时问题，就能达到性能优化的目的。
 

 

 

 

 

5. 公钥、私钥：

私钥签名，公钥验签。
公钥加密，私钥解密。
对称加密，非对称加密的代码；
防篡改：由于我发给Clark的是密文，Clark无法进行修改。Clark倒是可以修改解密后的借条，但是Clark没有我的私钥，没法模仿我对借条进行加密。
防抵赖：由于用我的私钥进行加密的借条，有且只有我的公钥可以解密。反过来讲，能用我的公钥解密的借条，一定是使用我的私钥加密的，而只有我才拥有我的私钥，这样Clark就可以证明这个借条就是我写的。
 

 

 

6. 数字签名：

白话数字签名：
公钥用来加密信息，私钥用来数字签名。
1. 原文Hash后，形成摘要Digest.
2. 摘要Digest用私钥加密后。形成数字签名Signature.
3. 原文+签名，发给了对方。对方将，原文Hash后得到的摘要，与对签名用公钥解密后得到的摘要对比，就知道内容是否被篡改过。

 

 

原理：
A计算机给B计算机传输信息的时候，A计算机在信息后面加自己的签名(字符串)，用自己的私钥(privatekey)加密。
B计算机接到数据后，用A计算机的公钥(publickey)解密，确认来源是不是A计算机。
这样确保了`完整性`，而且A计算机也`不可抵赖`
(因为用A计算机公钥解密的信息只能是A计算机的私钥加密的信息)
 
验证签名：
然后把加密后的散列值（我们就叫它“散列值密文”吧）和借条一同发送到Clark那里。Clark在收到借条和散列值密文后，用从网上下载的我的公钥将散列值解密，然后Clark自己再生成一次借条的散列值，比对这两个散列值是否相同，如果相同，就叫作验证签名成功。

 

 

数字签名实例：
(1)将报文按双方约定的HASH算法计算得到一个固定位数的报文摘要。在数学上保证：只要改动报文中任何一位，重新计算出的报文摘要值就会与原先的值不相符。这样就保证了报文的不可更改性。
(2)将该报文摘要值用发送者的私人密钥加密，然后连同原报文一起发送给接收者，而产生的报文即称数字签名。这样就保证了签发者不可否认性。
(3)接收方收到数字签名后，用同样的HASH算法对报文计算摘要值，然后与用发送者的公开密钥进行解密解开的报文摘要值相比较。如相等则说明报文确实来自所称的发送者。

 

7. 客户端访问服务端、流程：

 

 

 

8. https、http、ssl、tls：

1. 网站要实现https加密，需要申请SSL证书。
2. ssl证书分类：
验证级别分类：
域名认证（Domain Validation）：最低级别认证，可以确认申请人拥有这个域名。对于这种证书，浏览器会在地址栏显示一把锁。
公司认证（Company Validation）：确认域名所有人是哪一家公司，证书里面会包含公司信息。
扩展认证（Extended Validation）：最高级别的认证，浏览器地址栏会显示公司名。

覆盖级别分类：
单域名证书：只能用于单一域名，foo.com的证书不能用于www.foo.com
通配符证书：可以用于某个域名及其所有一级子域名，比如*.foo.com的证书可以用于foo.com，也可以用于www.foo.com
多域名证书：可以用于多个域名，比如foo.com和bar.com
3. http：
不使用SSL/TLS的HTTP通信，就是不加密的通信。所有信息明文传播，带来了三大风险。
（1） 窃听风险（eavesdropping）：第三方可以获知通信内容。
（2） 篡改风险（tampering）：第三方可以修改通信内容。
（3） 冒充风险（pretending）：第三方可以冒充他人身份参与通信。

SSL/TLS协议是为了解决这三大风险而设计的，希望达到：

（1） 所有信息都是加密传播，第三方无法窃听。
（2） 具有校验机制，一旦被篡改，通信双方会立刻发现。
（3） 配备身份证书，防止身份被冒充。
4. https：
https使用了SSL/TLS协议的基本过程：
（1） 客户端向服务器端索要并验证公钥。
（2） 双方协商生成"对话密钥"。
（3） 双方采用"对话密钥"进行加密通信。

 

 

爱丽丝：客户端。鲍勃：服务端。
第一步，爱丽丝给出协议版本号、一个客户端生成的随机数（Client random），以及客户端支持的加密方法。
第二步，鲍勃确认双方使用的加密方法，并给出数字证书、以及一个服务器生成的随机数（Server random）。
第三步，爱丽丝确认数字证书有效，然后生成一个新的随机数（Premaster secret），并使用数字证书中的公钥，加密这个随机数，发给鲍勃。
第四步，鲍勃使用自己的私钥，获取爱丽丝发来的随机数（即Premaster secret）。
第五步，爱丽丝和鲍勃根据约定的加密方法，使用前面的三个随机数，生成"对话密钥"（session key），用来加密接下来的整个对话过程。

对话密钥：对对话的过程加密。称为：对称加密。
客户端使用公钥加密随机数，发给服务端，服务端用私钥解密，得到随机数。称为：非对称加密。

9. 验证证书有效期：

默认会验证：
1. 代码里面没有设置：不验证证书。默认会验证得。https://www.cnblogs.com/doit8791/p/7684926.html
 

10. 常见的加密算法：

对称加密算法：DES、3DES、AES。WinRAR的文件加密功能就是使用的AES加密算法。
非对称加密算法：RSA、DSA、ECC（椭圆曲线）算法。RSA: 数学原理是将一个大数分解成两个质数的乘积。
摘要算法，又叫 Hash算法、散列算法：SHA-1、MD5；是一种将任意长度的输入浓缩成固定长度的字符串的算法，注意是“浓缩”而不是“压缩”，因为这个过程是不可逆的。

 

 

11. 申请证书：

Nginx配置需要：

1. server.crt （ssl_certificate）
2. nopass.key （ssl_certificate_key）
3. genCA.crt  （根证书）
4. pt2CA.crt （二级证书）

===============================================
格式转换：

1. xxx.cer（CA给的） 转成 xxx.crt（证书）
openssl x509 -inform DER -in certificate.cer -out certificate.crt 
openssl x509 -inform PEM -in certificate.cer -out certificate.crt


2. 生成 xxx.pfx 由 xxx.key（私钥）+ xxx.crt(证书) + beijing2CA.crt(二级链) + genCA.crt（根链）
openssl pkcs12 -export -out example.pfx -inkey nclient.key -in nclient.crt -certfile beijing2CA.crt -certfile genCA.crt


3. 由 xxx.pfx 反解为 xxx.key 和 xxx.crt
openssl pkcs12 -in ***.pfx -nodes -out ***.pem
openssl rsa -in ***.pem -out ***.key
openssl x509 -in ***.pem -out ***.crt

===============================================
申请证书-操作流程：

1.生成P10.key pri.key pub.key —— 不采用（因为CA说：算法不是RSA,而是SM2.）
    a.//生成私钥
        openssl genrsa -des3 -passout pass:$PassWord(密码) -out pri.key(输出文件名) 2048
        or:
        openssl genrsa -des3  -out pri.key 2048
        xxx(密码)
    b.//生成P10请求
        openssl req -new -key pri.key（私钥） -passin pass:Ruyixing2017（私钥密码） -out P10.key（输出文件名） -subj  ${SUB_NAM} (一般填行业代码等信息，如/C=CN 等)
        or:
        openssl req -new -key pri.key -passin pass:xxx（密码） -out P10.key
        ${SUB_NAM} (一般填行业代码等信息，如/C=CN 等) 
    c.//从私钥提取公钥
        openssl rsa -in pri.key -pubout -out pub.key
        or:
        openssl rsa -in pri.key -pubout -out pub.key
        xxx(密码)
    
    
2.生成xxx —— 不采用（因为CA说：算法不是RSA,而是SM2.）
    openssl req -new -nodes -newkey rsa:2048 -keyout domain.key -out domain.csr
    
    or:(未用)
    openssl req -newkey rsa:2048 -keyout PRIVATEKEY.key -out MYCSR.csr
    
    
3.生成xxx.csr xxx.jks —— 采用
    a.进入 Java_JRE\bin 目录，如 cd C:\PROGRA~1\Java\jre1.5.0_06\bin，运行如下命令：
        keytool -genkey -alias tomcat -keyalg RSA -keysize 2048 -keystore ./server.jks 
        (输入 keystore 密码，务必牢记此密码)
        keytool -certreq -alias tomcat -keystore server.jks -file certreq.csr
    
    b.xxx.csr文件提交给CA.返回xxx.cer文件.转成xxx.crt文件.
        openssl x509 -inform DER -in certificate.cer -out certificate.crt 
        or:
        openssl x509 -inform PEM -in certificate.cer -out certificate.crt
    
    c.CA返回xxx.cer
        keytool -import -trustcacerts -keystore c:\server.jks -alias inter -file intermediate.cer
        (证书已添加到密钥库中，密码是生成文件时牢记的密码；)
        keytool -import -trustcacerts -keystore c:\server.jks -alias tomcat -file server.cer
        (证书回复已安装在密钥库中，密码是生成文件时牢记的密码；)
        完成后：表示证书已经完全安装到 server.jks 这个文件中，请备份此文件并妥善保存，以后如有更换服务器或重装系统，就可以直接使用此文件。
    
    d.更新server.xml配置文件：
        用文本编辑器打开 Tomcat 目录下的 server.xml 找到去除注释并更新以下内容: 
        <!-- Define a SSL Coyote HTTP/1.1 Connector on port 8443 -- > 
        <Connectorprotocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol" port="8443" maxThreads="200" scheme="https" secure="true" SSLEnabled="true" keystoreFile="c:\server.jks" keystorePass="changeit" clientAuth="false" sslProtocol="TLS"/> 
        
        如果你要使用默认的 SSL 端口，请将 8443 端口改为 443 端口，keystoreFile 和 keystorePass 是 JKS 文件对应的路径和密码。 
        
        注意：不同 tomcat 版本，修改 server.xml 的方式略有不同，请参考 tomcat 说明 
        tomcat 9.0 http://tomcat.apache.org/tomcat-9.0-doc/ssl-howto.html 
        tomcat 8.0 http://tomcat.apache.org/tomcat-8.0-doc/ssl-howto.html 
        tomcat 7.0 http://tomcat.apache.org/tomcat-7.0-doc/ssl-howto.html 
        tomcat 6.0 http://tomcat.apache.org/tomcat-6.0-doc/ssl-howto.html 
        tomcat 5.5 http://tomcat.apache.org/tomcat-5.5-doc/ssl-howto.html 
        tomcat 4.1 http://tomcat.apache.org/tomcat-4.1-doc/ssl-howto.html 
        按照以上的步骤配置完成后，重新启动 TOMCAT 后就可以使用 https://www.domain.com 来访问了
    
    OR:
    
    到c步骤时：(提取key和crt文件从jks文件)
        keytool -export -alias tomcat -file server.der -keystore server.jks
        openssl x509 -inform der -in server.der -out server.crt
        keytool -importkeystore -srckeystore server.jks -destkeystore keystore.p12 -deststoretype PKCS12
        openssl pkcs12 -in keystore.p12 -nodes -nocerts -out server.key
    
    Last:
        将xxx.key xxx.crt 配置到Nginx中。
        
===============================================
导证书链：
    
    将CA的根链和二级链导入jdk中：进入到代码运行环境下jdk中jre的lib下security文件夹
    keytool -import -alias gen  -keystore cacerts -file "D:\genCA.cer"
    keytool -import -alias pt2  -keystore cacerts -file "D:\pt2.cer"

 

 

 

12. 模拟CA自己颁发证书：

 https://baijiahao.baidu.com/s?id=1649462735958571118&wfr=spider&for=pc

1、创建密钥
openssl genrsa -des3 -out server.key 2048
2、生成CSR（证书签名请求）
openssl req -new -key server.key -out server.csr
3、删除密钥中的密码
openssl rsa -in server.key -out server.key
4、生成自签名证书
openssl x509 -req -days 365 -in server.csr -signkey server.key -out server.crt
5、生成pem格式的公钥
openssl x509 -in server.crt -out server.pem -outform PEM

 

 server.crt 自己颁发的证书，不受信用。

 

 

 

 

 

 

posted @ 2020-09-01 18:07  Alice的小屋  阅读(400)  评论(0)  编辑  收藏  举报