### 一、安装CFSSL工具

CFSSL（CloudFlare's PKI Toolkit）是一个开源的PKI工具集，可用于创建私有CA和证书。

1. **Linux/macOS**：
```bash
# 下载cfssl和cfssljson工具
curl -o cfssl https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl_linux-amd64
curl -o cfssljson https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssljson_linux-amd64
chmod +x cfssl cfssljson
sudo mv cfssl cfssljson /usr/local/bin/
```

2. **Windows**：
   - 从 [CFSSL Releases](https://github.com/cloudflare/cfssl/releases) 下载对应版本的 `cfssl.exe` 和 `cfssljson.exe`
   - 将可执行文件添加到系统PATH路径

### 二、创建私有CA

#### 1. 配置CA证书
创建一个名为 `ca-config.json` 的文件，定义证书的有效期和使用策略：
```json
{
  "signing": {
    "default": {
      "expiry": "87600h"  // 10年有效期
    },
    "profiles": {
      "server": {
        "expiry": "87600h",
        "usages": ["signing", "key encipherment", "server auth"]
      },
      "client": {
        "expiry": "87600h",
        "usages": ["signing", "key encipherment", "client auth"]
      },
      "peer": {
        "expiry": "87600h",
        "usages": ["signing", "key encipherment", "server auth", "client auth"]
      }
    }
  }
}
```

#### 2. 创建CA证书签名请求(CSR)配置
创建 `ca-csr.json` 文件：
```json
{
  "CN": "My Private CA",
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 4096
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "ST": "Shanghai",
      "L": "Shanghai",
      "O": "My Organization",
      "OU": "IT Department"
    }
  ],
  "ca": {
    "expiry": "87600h"  // CA证书有效期10年
  }
}
```

#### 3. 生成CA证书和私钥
执行以下命令生成自签名CA证书：
```bash
cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca
```
这将生成三个文件：
- `ca.pem`：CA公钥证书
- `ca-key.pem`：CA私钥（妥善保管，不要泄露）
- `ca.csr`：CA证书签名请求

### 三、使用CA签署服务器证书

#### 1. 创建服务器证书CSR配置
创建 `server-csr.json` 文件：
```json
{
  "CN": "server.example.com",
  "hosts": [
    "server.example.com",
    "192.168.1.100",
    "localhost",
    "127.0.0.1"
  ],
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "ST": "Shanghai",
      "L": "Shanghai",
      "O": "My Organization",
      "OU": "IT Department"
    }
  ]
}
```
> 注意：`hosts` 字段必须包含服务器的域名、IP地址以及任何需要访问的别名

#### 2. 生成服务器证书和私钥
使用CA直接签署服务器证书：
```bash
cfssl gencert \
  -ca=ca.pem \
  -ca-key=ca-key.pem \
  -config=ca-config.json \
  -profile=server \
  server-csr.json | cfssljson -bare server
```
这将生成：
- `server.pem`：服务器公钥证书
- `server-key.pem`：服务器私钥

### 四、使用CA签署客户端证书

#### 1. 创建客户端证书CSR配置
创建 `client-csr.json` 文件：
```json
{
  "CN": "client.example.com",
  "hosts": [],  // 客户端证书通常不需要指定hosts
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "ST": "Shanghai",
      "L": "Shanghai",
      "O": "My Organization",
      "OU": "IT Department"
    }
  ]
}
```

#### 2. 生成客户端证书和私钥
```bash
cfssl gencert \
  -ca=ca.pem \
  -ca-key=ca-key.pem \
  -config=ca-config.json \
  -profile=client \
  client-csr.json | cfssljson -bare client
```
这将生成：
- `client.pem`：客户端公钥证书
- `client-key.pem`：客户端私钥

### 五、证书验证

#### 1. 验证服务器证书
```bash
openssl verify -CAfile ca.pem server.pem
```
如果输出 `server.pem: OK`，则证书有效

#### 2. 验证客户端证书
```bash
openssl verify -CAfile ca.pem client.pem
```

### 六、证书使用示例

#### 1. 在HTTPS服务器中使用
将 `server.pem` 和 `server-key.pem` 配置到你的Web服务器（如Nginx、Apache）：
```nginx
server {
    listen 443 ssl;
    server_name server.example.com;

    ssl_certificate /path/to/server.pem;
    ssl_certificate_key /path/to/server-key.pem;
    ssl_client_certificate /path/to/ca.pem;  # 客户端证书验证（可选）
    ssl_verify_client on;                    # 启用客户端证书验证（可选）
    
    # 其他配置...
}
```

#### 2. 在客户端应用中使用
在需要验证服务器证书的客户端应用中，导入 `ca.pem` 作为信任的根证书。例如，使用curl访问HTTPS服务器：
```bash
curl --cacert ca.pem https://server.example.com
```

### 七、安全注意事项

1. **私钥保护**：
   - `ca-key.pem`、`server-key.pem` 和 `client-key.pem` 是敏感文件，应存储在安全位置
   - 限制访问权限：`chmod 400 *.key.pem`

2. **证书备份**：
   - 定期备份CA证书和私钥
   - 考虑使用硬件安全模块(HSM)存储CA私钥

3. **证书撤销**：
   - 如需撤销证书，可使用CFSSL生成证书撤销列表(CRL)
   - 更新 `ca-config.json` 添加CRL配置

通过以上步骤，你已成功创建了一个有效期10年的私有CA，并使用它签署了服务器和客户端证书。