OpenSSL生成CA证书及终端用户证书

环境

• OpenSSL 1.0.2k
• FireFox 60.0 64位
• Chrome 66.0.3359.181 （正式版本）（32位）
• Internet Explorer 11.2248.14393.0
• Websocketd 0.3.0
• Nginx 1.12.2

步骤

1. 生成CA根证书

1.1 准备ca配置文件，得到ca.conf

vim ca.conf

内容如下

[ req ]
default_bits       =
distinguished_name = req_distinguished_name

[ req_distinguished_name ]
countryName                 = Country Name ( letter code)
countryName_default         = CN
stateOrProvinceName         = State or Province Name (full name)
stateOrProvinceName_default = JiangSu
localityName                = Locality Name (eg, city)
localityName_default        = NanJing
organizationName            = Organization Name (eg, company)
organizationName_default    = Sheld
commonName                  = Common Name (e.g. server FQDN or YOUR name)
commonName_max              =
commonName_default          = Ted CA Test

1.2 生成ca秘钥，得到ca.key

openssl genrsa -out ca.key 

1.3 生成ca证书签发请求，得到ca.csr

openssl req \
  -new \
  -sha256 \
  -out ca.csr \
  -key ca.key \
  -config ca.conf

配置文件中已经有默认值了，shell交互时一路回车就行。

1.4 生成ca根证书，得到ca.crt

openssl x509 \
    -req \
    -days  \
    -in ca.csr \
    -signkey ca.key \
    -out ca.crt

2. 生成终端用户证书

2.1 准备配置文件，得到server.conf

vim server.conf

内容如下

[ req ]
default_bits       = 2048
distinguished_name = req_distinguished_name
req_extensions     = req_ext

[ req_distinguished_name ]
countryName                 = Country Name ( letter code)
countryName_default         = CN
stateOrProvinceName         = State or Province Name (full name)
stateOrProvinceName_default = JiangSu
localityName                = Locality Name (eg, city)
localityName_default        = NanJing
organizationName            = Organization Name (eg, company)
organizationName_default    = Sheld
commonName                  = Common Name (e.g. server FQDN or YOUR name)
commonName_max              =
commonName_default          = www.ted2018.com

[ req_ext ]
subjectAltName = @alt_names

[alt_names]
DNS.   = www.ted-go.com
DNS.   = www.ted2018.com
IP      = 192.168.93.145

Chrome 58以后不再使用CN校验地址（就是就是浏览器地址栏URL中的那个地址host）了，而是使用SAN，注意配置里写对。

IE 11还是使用CN。

2.2 生成秘钥，得到server.key

openssl genrsa -out server.key 2048

2.3 生成证书签发请求，得到server.csr

openssl req \
  -new \
  -sha256 \
  -out server.csr \
  -key server.key \
  -config server.conf

配置文件中已经有默认值了，shell交互时一路回车就行。

2.4 用CA证书生成终端用户证书，得到server.crt

openssl x509 \
  -req \
  -days  \
  -CA ca.crt \
  -CAkey ca.key \
  -CAcreateserial \
  -in server.csr \
  -out server.crt \
  -extensions req_ext \
  -extfile server.conf

验证

1. 配置web服务器

Web服务器选用nginx（Windows），关键配置如下

    server {
        listen        ssl;
        server_name  localhost;
        root    D:\websocketd-0.3.-windows_amd64;

        ssl_certificate      server.crt;
        ssl_certificate_key  server.key;

        ssl_session_cache    shared:SSL:1m;
        ssl_session_timeout  5m;

        ssl_ciphers  HIGH:!aNULL:!MD5;
        ssl_prefer_server_ciphers  on;

        location / {
            index  index.html index.htm;
        }
    }

把生成好的server.crt和server.key文件放在与nginx.conf同一目录下。

2. 改hosts

客户端机器，Windows系统本地测试，改下hosts以访问域名

C:\Windows\System32\drivers\etc\hosts

添加如下内容

127.0.0.1 www.ted2018.com

3. 添加CA根证书

右键ca.crt安装，安装到“受信任的根证书颁发机构”（不然server.crt还是不受信任的）

4. 启动nginx，Chrome浏览器访问https://www.ted2018.com

Chrome访问“使用者可选名称”里面的几个地址都是OK的（地址栏显示“连接是安全的”，没有什么警告）

FireFox配置

火狐浏览器--选项--隐私与安全--证书--查看证书--证书颁发机构--导入

把CA根证书ca.crt导入进来，选中该证书，编辑信任，勾选“此证书可以标识网站”。

FireFox浏览器访问https://www.ted2018.com

绿色无警告！

IE11访问https://www.ted2018.com

不是像github.com那种的绿色，但也无警告，OK

配置Websocket SSL

仅为演示，这里使用Websocketd作为websocket服务器

编写执行脚本hi.bat，模拟服务端推送消息

@echo off
set datevar=%date:~,%%date:~,%%date:~,%
echo %datevar% hi

把hi.bat，server.crt和server.key放到websocketd.exe目录下， 启动服务

websocketd.exe --port=8001 --ssl --sslcert=server.crt --sslkey=server.key hi.bat

nginx web根目录的index.html增加websocket客户端代码

<script>
    var wss = new WebSocket('wss://www.ted2018.com:');
    wss.onmessage = function (e) {
        console.log(e.data);
    }
</script>

注意wss连接的地址需要与浏览器地址栏的地址一致，都需要是subjectAltNames中的地址（本例中都是www.ted2018.com），不然chrome会禁止这个wss连接

浏览器再次访问https://www.ted2018.com

网络中显示wss连接

抓包可见websocket已经加密传输

控制台中打印了服务端推送的消息

链接

想深入了解证书链，可参见以下链接

OpenSSL command line Root and Intermediate CA including OCSP, CRL and revocation