CA和数字证书

CA指的是”Certificate Authority”（证书颁发机构）。CA是存储、签名和颁发数字证书的实体。CA充当受信任的第三方，既受证书的主体（所有者）的信任，也受依赖证书的一方的信任。

证书的格式由X.509或EMV标准指定。

你可以使用https://www.ssleye.com/ssltool/cer_check.html查看证书的详细信息。

一个数字证书通常包含以下信息：

• 版本号：表示X.509 标准适用于该证书的版本。

• 证书持有者的信息：包括名称、组织和其他标识信息。

• 证书颁发机构（CA）的信息：提供了签发该证书的CA的识别信息。

• 序列号（Serial Number）：由CA维护的为它所发的每个证书分配的一个序列号，用来追踪和撤销证书。只要拥有签发者信息和序列号，就可以唯一标识一个证书

• 签名哈希算法：数字签名所采用的算法，如：SHA384。

• 签名算法：如sha384ECDSA

• 有效期限：证书的有效期限，包括起止时间。

• 公钥信息：包括服务的公钥算法、公钥。

• 扩展信息：如密钥用法、主体备用名称等。

证书又分为几个类别：

• DV（域验证）

  域验证是今天最常见的类型；对这些证书，CA只会对申请者是否拥有域的控制权进行核实，不管其它事情。有很多方法来做这件事，例如要求申请人在web服务器上某个文件中放置一个随机数。这些证书也是最便宜的。

  DV证书由CA颁发，极少或没有人的互动，通常在申请人方面也是自动完成的。ACME之类的协议允许完全自动申请和颁发过程。

  DV证书的目的是启用加密连接，它并不会验证是谁在管理着域，或他们是否诚实，或他们的域是否合法——唯一的目的就是在浏览器和服务器之间启用安全连接。

• OV（机构验证）

  相比之下，机构验证（也叫高可信度）证书要贵得多，大约每年200美元（最多可达到500美元）。由于需要额外的文书工作，其申请过程更复杂。相比DV来说，增加的价格很大程度上是审核过程的额外工作造成的；除了域的验证控制之外，CA还将检查文件以核实申请者是否为合法机构（通过许可证或法人文件）。

• EV（扩展验证）

  EV证书最为昂贵，大约每年300美元（最多可能达到1000美元），EV证书的审核要求在OV证书的审核基础上有所增加，审核过程最为详细。它可能需要一些文件，如银行账户证明、地址证明、更详细的法人证明以及雇员作为证书申请人并得到授权的证明。

  获得EV证书是一个复杂的过程，不仅需要时间，还需要技术人员的努力，以及公司行政部门提供所需要的文件。

服务器向CA申请证书的流程：

1. 服务器生成一对密钥（公钥和私钥）

2. 从密钥中衍生出CSR(certificate signing request)文件。CSR中主要包含如下信息：

   1. 公钥信息
   2. 主体信息
   3. 签名算法和数字签名（使用服务器私钥）

3. 将CSR提交给CA验证

4. 通过后CA会将这些信息进行hash然后用自己的私钥加密即生成数字签名，最后颁发证书。

一个HTTPS请求示例：

1. 客户端发起请求

   这个请求会包含客户端支持的 SSL/TLS 协议版本，以及一系列加密算法。

2. 服务端返回证书和选择的协议和算法

3. 客户端验证证书

   1. 检查该证书的ca是否位于浏览器信任的证书链内
   2. 检查证书是否过期，是否被吊销
   3. 使用对应ca的公钥对数字签名进行解密；按照证书中的签名算法生成原始信息的摘要，二者比对验证证书的有效性。
   4. 生成一个随机的会话密钥，然后使用服务端的公钥（提取自证书）对这个会话密钥进行加密并发送至服务端。

4. 服务端使用自己的私钥对会话密钥进行解密。这个会话密钥将用于与客户端接下来的对称加密通信。

5. 加密通信（加密算法已在第二步协商完毕）。

图例如下：

名词解释

数字签名：

对信息使用RSA或SHA1等算法生成摘要（HASH）。然后对摘要使用私钥加密生成数字签名。

证书链：

有了证书以后，是可以继续签发下级证书的，以此方式形成的所有相关证书就叫证书链。