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2025-07-29 10:59:12 +08:00

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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。

Linux/macOS：

# 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/

Windows：
- 从 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：

{
  "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：

{
  "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：

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：

{
  "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：

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：

{
  "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

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

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

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）：

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：

curl --cacert ca.pem https://server.example.com

七、安全注意事项

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
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
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。

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