局域网自签名https证书

1、证书生成

生成密钥，采用的是des3算法

openssl genrsa -des3 -out server.key 2048

根据密钥签发申请文件CSR

openssl req -new -key server.key -out server.csr
#这一步主要是去除密钥的密码，便于后续部署
openssl rsa -in server.key -out server.key
#生成自签名根证书并设置证书的有效期，crt是发给客户端的证书
openssl x509 -req -days 3650 -in server.csr -signkey server.key -out server.crt
#有的需要pem的证书，对证书做的转换
openssl x509 -in server.crt -out server.pem -outform PEM

2、配置Nginx

server {
    listen 8080 ssl; #端口增加SSL支持
    server_name _;
        charset utf-8;
    # ssl on;
    ssl_certificate /data/app/nginx/nginx/cert/server.crt;# 证书文件
    ssl_certificate_key /data/app/nginx/nginx/cert/server.key; #私钥文件
    # access_log ./logs/access_stream.log main;
    # error_log ./logs/error_stream.log;
 
    location / {
                root /home/nginx/knowledge2.0/;
                index index.html;
        }
 
        error_page 500 502 503 504  /50x.html;
        location = /50x.html {
                root html;
        }
}

3、浏览器访问
使用https协议访问8080端口，但是会提示证书不可信，后面我们会详细讲解怎样解决这个问题。

对于浏览器提示证书不可信，由于采用的自签名证书，浏览器是没有我们的自签名证书导致

4、证书不可信解决方案
生成证书时候增加ext.ini

extendedKeyUsage = serverAuth, clientAuth
basicConstraints = CA:FALSE
keyUsage = nonRepudiation,digitalSignature,keyEncipherment
subjectAltName = @alt_names
 
 
[alt_names]
IP.1=172.1.0.1
DNS.1=www.test.com

然后重新使用Openssl重新生成证书，上述配置说明该证书是IP或者域名所有的:

openssl x509 -req -days 3650 -in server.csr -signkey server.key -out server.crt -extfile ext.ini
生成证书，然后导出crt证书，在windows下加入到信任的根证书下面，再次访问浏览器，浏览器访问不会报错

二、基于域名的https

证书相关文件格式说明
.key：私钥文件
.pem：根证书公钥
.crt：域名证书公钥

自签名文件的生成过程
这里用的工具是openssl，怎么安装可以自行查一下

普通域名的自签名
我们以域名 td.todocoder.com为例

创建证书目录：/root/cert，进入/root/cert 创建 rootCA.key
$ openssl genrsa -des3 -out rootCA.key 2048
使用生成的密钥(rootCA.key)来创建新的根SSL证书。并将其保存为rootCA.pem，证书有效期为10年
$ openssl req -x509 -new -nodes -key rootCA.key -sha256 -days 3650 -out rootCA.pem

输入第一步设置的密码

Enter pass phrase for rootCA.key:
Country Name (2 letter code) [AU]:CN
State or Province Name (full name) [Some-State]:Zhengzhou
Locality Name (eg, city) []:Zhengzhou
Organization Name (eg, company) [Internet Widgits Pty Ltd]:todocoderCA
Organizational Unit Name (eg, section) []:todocoderCA
Common Name (e.g. server FQDN or YOUR name) []:RootTodoCoder Cert
Email Address []:todocoder@github.com

这一行是把pem 转换成 crt格式

$ openssl x509 -outform der -in rootCA.pem -out rootCA.crt
提示填写的字段大多都可以直接回车过就行了，只要Common Name字段需要填写内容，这是生成跟证书后导入到系统的证书名称，我填的是RootTodoCoder Cert
 
创建生成域名ssl证书的前置文件
在这里我生成一个 td.todocoder.com 的域名证书。创建一个td.ext文件，以创建一个X509 v3证书。注意我们指定了subjectAltName选项。
 
cat >> td.ext <<EOF
authorityKeyIdentifier=keyid,issuer
basicConstraints=CA:FALSE
keyUsage=digitalSignature, nonRepudiation, keyEncipherment, dataEncipherment
subjectAltName=@alt_names
 
[alt_names]
DNS.1 = td.todocoder.com
EOF
这里的 [alt_names] 域中即为我们需要指定的 subjectAltName，可以配置多个 IP，DNS 或其他值。
 
生成域名ssl证书秘钥（tdtodocoder.csr、tdtodocoder.key）
$ openssl req -new -sha256 -nodes -out tdtodocoder.csr -newkey rsa:2048 -keyout tdtodocoder.key
 
Country Name (2 letter code) [AU]:CN
State or Province Name (full name) [Some-State]:Zhengzhou
Locality Name (eg, city) []:Zhengzhou
Organization Name (eg, company) [Internet Widgits Pty Ltd]:todocoder
Organizational Unit Name (eg, section) []:todocoder
Common Name (e.g. server FQDN or YOUR name) []:td.todocoder.com
Email Address []:todocoder@github.com
A challenge password []:rootCA
An optional company name []:todocoder

这一步填写域名证书密钥需要的信息，会展示在浏览器的域名证书信息，其中最重要的是Common Name的内容，必须是对应需要https访问的域名的。

通过我们之前创建的根SSL证书颁发，创建出一个 test.testcloudide.com 的域名证书。输出是一个名为的证书文件ttestcloudide.crt（对应位置替换为自己的文件路径）

$ openssl x509 -req -in tdtodocoder.csr -CA rootCA.pem -CAkey rootCA.key -CAcreateserial -out tdtodocoder.crt -days 500 -sha256 -extfile td.ext
以上，我们把域名 td.todocoder.com的证书已经创建好了，文件目录如下：
 
.
├── rootCA.crt
├── rootCA.key
├── rootCA.pem
├── td.ext
├── tdtodocoder.crt
├── tdtodocoder.csr
└── tdtodocoder.key

接下来我们看一下，在nginx 和k8s中是如何用的。

nginx 配置域名td.todocoder.com的证书
我们拿到上面几步生成的 td.todocoder.com域名的文件，tdtodocoder.key、tdtodocoder.crt
配置到nginx的配置中

server {
      listen 443 ssl;
      # 以td.todocoder.com域名访问
      server_name td.todocoder.com;
 
      # 配置ssl域名证书
      ssl_certificate     [ssl证书路径]/tdtodocoder.crt;
      ssl_certificate_key [ssl证书路径]/tdtodocoder.key;
 
      index index.html index.php;
      # 反向代理需要被访问的本地服务
      location / {
        proxy_pass http://localhost:8080;
      }
      ...
  }
自签名的域名访问需要配置host
vi /etc/hosts
192.168.111.37 td.todocoder.com

然后直接访问 td.todocoder.com 在浏览器上应该可以看到证书的信息，注意此时浏览器还提示的是证书无效，不安全。后面需要在操作系统信任一下证书就可以了。

如果你用的是k8s ，可以在ingress中配置

ingress配置tls证书
创建secret

$ kubectl -n todocoder create secret tls tdtodocoder-certs --key tdtodocoder.key --cert tdtodocoder.crt
# 重启ingress controller
$ kubectl rollout restart daemonset.apps/nginx-ingress-controller -n ingress-nginx
配置ingress yaml
apiVersion: networking.k8s.io/v1
kind: Ingress
metadata:
  name: ingress-todocoder
  namespace: todocoder
  annotations:
    nginx.ingress.kubernetes.io/ssl-redirect: "true"
spec:
  tls:
    - hosts:
        - "td.todocoder.com"
      secretName: tdtodocoder-certs
  ingressClassName: nginx
  rules:
    - host: "td.todocoder.com"
      http:
        paths:
          - backend:
              service:
                name: todocoder-front
                port:
                  number: 8080
            path: /?(.*)
            pathType: ImplementationSpecific

以上，我们把域名 td.todocoder.com的证书已经创建好了，如果不创建泛域名的证书可以直接跳过泛域名的创建过程。接下来我们看一下泛域名证书的签名流程

泛域名的自签名
泛域名是域名前面的字符不是固定的，可能会根据id生成，比如，我的 id是：fsd423dsf234dsfs, 我自己的泛域名就是 fsd423dsf234dsfs.todocoder.com ,每个用户都可以有不同的域名。那么我们只需要配置 *.todocoder.com 这个域名就可以，具体操作流程如下：

从上面第3步开始，我们需要用同一个根证书签名，所以rootCA 的证书就不用再新建了

创建生成域名ssl证书的前置文件
创建一个fanym.ext文件, 注意我们指定了subjectAltName选项。

cat >> fanym.ext <<EOF
authorityKeyIdentifier=keyid,issuer
basicConstraints=CA:FALSE
keyUsage=digitalSignature, nonRepudiation, keyEncipherment, dataEncipherment
subjectAltName=@alt_names
 
[alt_names]
DNS.1 = *.todocoder.com
EOF

注意：这里的域名配置的 *.todocoder.com

生成域名ssl证书秘钥（fantodocoder.csr、fantodocoder.key）

$ openssl req -new -sha256 -nodes -out fantodocoder.csr -newkey rsa:2048 -keyout fantodocoder.key
 
Country Name (2 letter code) [AU]:CN
State or Province Name (full name) [Some-State]:Zhengzhou
Locality Name (eg, city) []:Zhengzhou
Organization Name (eg, company) [Internet Widgits Pty Ltd]:fantodocoder
Organizational Unit Name (eg, section) []:fantodocoder
Common Name (e.g. server FQDN or YOUR name) []:*.todocoder.com
Email Address []:todocoder@github.com
...
A challenge password []:rootCA
An optional company name []:fantodocoder

这一步填写域名证书密钥需要的信息，会展示在浏览器的域名证书信息，其中最重要的是Common Name的内容，必须是对应需要https访问的域名的。

通过我们之前创建的根SSL证书rootCA.pem, rootCA.key颁发，创建出一个 *.todocoder.com 的域名证书。输出是一个名为的证书文件fantodocoder.crt（对应位置替换为自己的文件路径）

$ openssl x509 -req -in fantodocoder.csr -CA rootCA.pem -CAkey rootCA.key -CAcreateserial -out fantodocoder.crt -days 500 -sha256 -extfile fanym.ext
 
Certificate request self-signature ok
subject=C = CN, ST = Zhengzhou, L = Zhengzhou, O = fantodocoder, OU = fantodocoder, CN = *.todocoder.com, emailAddress = todocoder@github.com
Enter pass phrase for rootCA.key:
当前的目录结构：
 
.
├── fantodocoder.crt
├── fantodocoder.csr
├── fantodocoder.key
├── fanym.ext
├── rootCA.crt
├── rootCA.key
├── rootCA.pem
├── td.ext
├── tdtodocoder.crt
├── tdtodocoder.csr
└── tdtodocoder.key
Nginx 配置
server {
      listen 443 ssl;
      server_name *.todocoder.com;
      # 配置ssl域名证书
      ssl_certificate     [ssl证书路径]/fantodocoder.crt;
      ssl_certificate_key [ssl证书路径]/fantodocoder.key;
 
      index index.html index.php;
      # 反向代理需要被访问的本地服务
      location / {
        proxy_pass http://localhost:8080;
      }
      ...
  }

我们用泛域名 fsd423dsf234dsfs.todocoder.com访问，访问之前需要配置hosts

vi /etc/hosts
192.168.111.37 fsd423dsf234dsfs.todocoder.com
访问 fsd423dsf234dsfs.todocoder.com 可以看到我们刚刚的泛域名证书信息。

截止到这一步，我们的域名在nginx或者k8s端已经配置完成，我们想要的效果是在https 访问的时候，不报错，并且提示证书安全有效，那么需要我们在我们的操作系统上配置信任证书

各个系统下证书的信任流程
mac 下证书的添加方式
mac系统只需要添加域名证书就可以，不用添加rootCA 证书

在mac下我们拿到证书后，双击tdtodocoder.crt文件->打开钥匙串->选择信任

然后重启浏览器再访问 td.todocoder.com，可以看到显示https 安全了

Windows下证书的添加方式
Windows 需要添加 rootCA 和域名的证书到系统里面

如果要访问 td.todocodoer.com 需要安装 rootCA.crt、tdtodocoder.crt 这两个证书

双击CA根证书->存储位置选择本地->指定证书位置(受信任的根证书颁发机构)

ubuntu下证书的添加方式
我的系统是Ubuntu 桌面版 22.04 的版本, ubuntu需要添加 rootCA 和域名的证书到系统里面

拷贝证书到ca证书的目录
$ sudo cp tdtodocoder.crt /usr/share/ca-certificates/mozilla/tdtodocoder.crt
$ sudo cp fantodocoder.crt /usr/share/ca-certificates/mozilla/fantodocoder.crt
$ sudo cp rootCA.crt /usr/share/ca-certifi
cates/mozilla/rootCA.crt
执行下面的命令按提示选中新添加的证书，确定(点回车) ，选中（点空格键）然后选 ”OK” 就行了
$ sudo dpkg-reconfigure ca-certificates
 
Updating certificates in /etc/ssl/certs...
rehash: warning: skipping ca-certificates.crt,it does not contain exactly one certificate or CRL
rehash: warning: skipping rootCA.pem,it does not contain exactly one certificate or CRL
1 added, 0 removed; done.
正在处理用于 ca-certificates (20230311ubuntu0.22.04.1) 的触发器 ...
Updating certificates in /etc/ssl/certs...
0 added, 0 removed; done.
Running hooks in /etc/ca-certificates/update.d...
done.