自定义根证书颁发机构 CA 生成自签名证书

五月君

发布于 2020-11-04 14:45:50

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本文为使用过程中的一个工具记录，可实现在本地开启一个 HTTPS 服务器用于开发或测试。

前面有写过使用 Node.js 搭建 HTTPS 服务器 其中的自签名生成证书方式比较简单，既充当 HTTPS 根证书的角色也充当了用户的角色，本文我们会先创建一个 CA 根证书，再创建一个由 CA 根证书签名的自定义证书。

本文从以下几个方面讲解：

创建自己的自定义证书颁发机构 CA
使用 CA 根证书签名服务器证书
在 Node.js 服务器中配置证书
添加根证书到本地计算机的受信任根存储中

创建自己的自定义证书颁发机构 CA

生成私钥

$ openssl ecparam -out ca.key -name prime256v1 -genkey

生成证书请求文件

$ openssl req -new -sha256 -key ca.key -out ca.csr    

# 以下为需要输入的交互信息
Country Name (2 letter code) []:CN
State or Province Name (full name) []:BeiJing
Locality Name (eg, city) []:BeiJing
Organization Name (eg, company) []:Node.js
Organizational Unit Name (eg, section) []:Node.js
Common Name (eg, fully qualified host name) []:test.ca.com
Email Address []:

Please enter the following 'extra' attributes
to be sent with your certificate request
A challenge password []:abc123***

生成根证书

$ openssl x509 -req -sha256 -days 365 -in ca.csr -signkey ca.key -out ca.crt

使用 CA 根证书签名服务器证书

生成私钥

$ openssl ecparam -out server.key -name prime256v1 -genkey

生成证书请求文件

$ openssl req -new -sha256 -key server.key -out server.csr

# 注意下面服务器证书的 Common Name 不能与上面颁发者 CA 的 Common Name 一样
Country Name (2 letter code) []:CN
State or Province Name (full name) []:ShangHai
Locality Name (eg, city) []:ShangHai
Organization Name (eg, company) []:Node.js
Organizational Unit Name (eg, section) []:Node.js
Common Name (eg, fully qualified host name) []:test.https.com
Email Address []:

Please enter the following 'extra' attributes
to be sent with your certificate request
A challenge password []:abc123***

使用 CA 的根证书为服务器证书签名

$ openssl x509 -req -in server.csr -CA  ca.crt -CAkey ca.key -CAcreateserial -out server.crt -days 365 -sha256

# 成功之后有以下提示
Signature ok
subject=/C=CN/ST=ShangHai/L=ShangHai/O=Node.js/OU=Node.js/CN=test.https.com
Getting CA Private Key

服务端证书中使用到的域名是我们自己定义的，需要在本地 hosts 文件做映射，如果不知道为什么要修改和该如何修改的参考文章 DNS 域名解析过程？github.com/qufei1993/http-protocol/blob/master/docs/dns-process.md

证书文件列表

完成之后可以看到如下文件，server.crt 是服务器的证书文件，ca.crt 就是我们创建的根正书。

在 Node.js 服务器中配置证书

const express = require('express');
const https = require('https');
const fs = require('fs');
const app = express();
const PORT = 8443;
const options = {
  key: fs.readFileSync('./cert/server.key'),
  cert: fs.readFileSync('./cert/server.crt')
};

https.createServer(options, app)
  .listen(PORT, () => console.log(`App listening on port ${PORT}!`));

app.get('/', (req, res) => res.send('Hello World!'));

此时在 Chrome 浏览器中仍无法访问，至少在 Chrome 85.0.4183.121 是这样的，浏览器中打开证书文件也显示的证书是不受信任的。为了解决这个问题，继续往下看。