openssl 、nginx生成配置自签名证书

前言

在nginx进行https代理的时候是需要配置证书的，通过CA机构获取的证书是收费的，出于研究测试的话可以通过openssl自己制作证书，使用openssl制作证书如下：
(1)生成CA根证书
(2)生成服务器证书请求
(3)通过CA根证书和服务器证书请求生成服务器证书
服务器证书生成后，便可以在nginx进行配置

openssl介绍

linux上的openssl是一个用于生成密钥、公钥，证书，以及进行证书签名的工具。

生成CA根证书

配置openssl

在使用openssl前，首先需要对openssl进行配置，设置好证书的存放目录，序列ID等的存放位置，基本上默认的设置都已经做好了，只需要更改一下dir的值就好

vim /etc/ssl/openssl.cnf

然后针对于上图的所示的文件结构，创建对应的文件目录和文件

mkdir -pv /etc/pki/CA/{certs,crl,newcerts,private}
touch /etc/pki/CA/{serial,index.txt}

使用tree 命令查看目录结构如下所示:

woder@woder-pc:/etc$ tree /etc/pki
/etc/pki
├── CA
│   ├── certs          (已颁发的证书保存目录)
│   ├── crl              (证书撤销列表存放目录)
│   ├── index.txt     (数据库索引文件，记录着一些已签署的证书信息)
│   ├── newcerts    (新签署证书的保存目录)
│   ├── private        (存放CA私钥的目录)
│   └── serial        （当前证书序列号）

指定证书编号

根证书是用来生成服务器证书的，证书之间是存在链式关系，当信任根证书时，由其衍生出来的证书都会被信任。
从根证书开始每一个证书都有一个对应的编号，是通过serial的值来进行维护的，首先指明证书的开始编号

echo 01 >> serial

生成CA私钥

使用umask 077使得之后生成文件的默认权限为077，使用openssl工具生成 4096位的rsa秘钥，该秘钥存放在/etc/pki/CA/private/cakey.pem 中

umask 077; openssl genrsa -out /etc/pki/CA/private/cakey.pem 4096

生成CA证书

使用刚生成的私钥生成CA证书
req: 这是一个大命令，提供生成证书请求文件，验证证书，和创建根CA
-new: 表示新生成一个证书请求
-x509: 直接输出证书
-key: 生成证书请求时用到的私钥文件
-out：输出文件

openssl req -new -x509 -key /etc/pki/CA/private/cakey.pem -out /etc/pki/CA/cacert.pem -days 3650

中间会要求输入地址，邮箱，公司等名字，由于是自颁发，随便输入即可。

这个生成CA证书的命令会让人迷惑，因为生成证书其实一般需要经过三个步骤
1.生成秘钥 xxx.pem
2.通过秘钥 xxx.pem 生成证书请求文件 xxx.csr
3.通过证书请求文件 xxx.csr 生成最终的证书 xxx.crt
但是以下的命令将2和3杂糅在了一起

openssl req -new -x509 -key /etc/pki/CA/private/cakey.pem -out /etc/pki/CA/cacert.pem -days 3650

其实等价于

//生成证书请求文件
openssl req -new -out /etc/pki/CA/req.csr -key /etc/pki/CA/private/cakey.pem
// -in 使用证书请求文件生成证书，-signkey 指定私钥，这是一个还没搞懂的参数
openssl x509 -req - in /etc/pki/CA/req.csr -out /etc/pki/CA/cacert.pem -signkey /etc/pki/CA/private/cakey.pem -days 3650

4.生成服务端证书

生成服务端私钥

首先我创建并进入了~/https目录，然后生成服务端的私钥

openssl genrsa -out https.pem 4096

生成服务端证书请求

openssl req -new -key https.pem -out https.csr -days 365 -subj "/C=CN/ST=asdf/L=asdf/O=asdf/CN=domainName.com/emailAddress=xxx@foxmail.com"

这里使用-subj 可以预先完成证书请求者信息的填写，但要注意，填入的信息中C和ST和L和Ｏ一定要与签署的根证书一样，如果忘记了根证书乱填了什么，可以通过如下指令进行查询

openssl x509 -in 根证书的路径+名字 -noout -subject

生成服务端证书

执行以下命令之后就能得到证书文件https.cert，这就是用于发送给客户端的证书

openssl ca -in https.csr -out https.crt -days 365

nginx的配置

由于https默认采用443端口，所以此处配置443端口

下载安装配置nginx

wget http://nginx.org/download/nginx-1.11.3.tar.gz 
tar -zfxv nginx-1.11.3.tar,gzpeizhi
cd nginx-1.11.3
./configure --prefix=/usr/local/nginx --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module
make install

进入到配置文件nginx.conf，主要是修改ssl_certificate 和ssl_certificat_key，这两个就分别放证书和私钥就好了

使用配置文件启动nginx后

sudo /usr/sbin/nginx -c /home/woder/download/nginx-1.13.6/conf/nginx.conf 

最后在浏览器中使用https访问 localhost，会提示不安全，是因为没有信任根证书，但说明已经收到了根证书，点击继续浏览，可以看到nginx的欢迎页；也可以把根证书通过chrome加以安装信任

其它

除了服务端证书和CA根证书之外，还有一种类型叫做客户端证书，这个的作用是用来验证客户的身份，在极少数的情况下会用到，比如说网银限制客户在某台机器上进行登陆，很久之前银行提供的u盾的作用就是为了提供客户端证书而存在的。总之，证书的作用就是用来验证身份。

参考

使用 openssl 生成证书（含openssl详解）：https://blog.csdn.net/gengxiaoming7/article/details/78505107
理解服务器证书CA&& SSL: https://blog.csdn.net/weixin_41830501/article/details/81128968
使用openssl生成证书(详细): https://blog.csdn.net/gengxiaoming7/article/details/78505107
证书的签发和通信过程: https://www.cnblogs.com/handsomeBoys/p/6556336.html
自签名根证书和客户端证书的制作: https://blog.csdn.net/ilytl/article/details/52450334
openssl指令说明： https://www.cnblogs.com/gordon0918/p/5409286.html