使用 openssl 生成证书
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一、openssl 简介
openssl 是目前最流行的 SSL 密码库工具，其提供了一个通用、健壮、功能完备的工具套件，用以支持SSL/TLS 协议的实现。
官网：https://www.openssl.org/source/
构成部分
- 密码算法库
- 密钥和证书封装管理功能
- SSL通信API接口
用途
- 建立 RSA、DH、DSA key 参数
- 建立 X.509 证书、证书签名请求(CSR)和CRLs(证书回收列表)
- 计算消息摘要
- 使用各种 Cipher加密/解密
- SSL/TLS 客户端以及服务器的测试
- 处理S/MIME 或者加密邮件
二、RSA密钥操作
默认情况下，openssl 输出格式为 PKCS#1-PEM
生成RSA私钥(无加密)
openssl genrsa -out rsa_private.key 2048
生成RSA公钥
openssl rsa -in rsa_private.key -pubout -out rsa_public.key
生成RSA私钥(使用aes256加密)
openssl genrsa -aes256 -passout pass:111111 -out rsa_aes_private.key 2048
其中 passout 代替shell 进行密码输入，否则会提示输入密码；
生成加密后的内容如：
-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----
Proc-Type: 4,ENCRYPTED
DEK-Info: AES-256-CBC,5584D000DDDD53DD5B12AE935F05A007
Base64 Encoded Data
-----END RSA PRIVATE KEY-----
此时若生成公钥，需要提供密码
openssl rsa -in rsa_aes_private.key -passin pass:111111 -pubout -out rsa_public.key
其中 passout 代替shell 进行密码输入，否则会提示输入密码；
转换命令
私钥转非加密
openssl rsa -in rsa_aes_private.key -passin pass:111111 -out rsa_private.key
私钥转加密
openssl rsa -in rsa_private.key -aes256 -passout pass:111111 -out rsa_aes_private.key
私钥PEM转DER
openssl rsa -in rsa_private.key -outform der-out rsa_aes_private.der
-inform和-outform 参数制定输入输出格式，由der转pem格式同理
查看私钥明细
openssl rsa -in rsa_private.key -noout -text
使用-pubin参数可查看公钥明细
私钥PKCS#1转PKCS#8
openssl pkcs8 -topk8 -in rsa_private.key -passout pass:111111 -out pkcs8_private.key
其中-passout指定了密码，输出的pkcs8格式密钥为加密形式，pkcs8默认采用des3 加密算法，内容如下：
-----BEGIN ENCRYPTED PRIVATE KEY-----
Base64 Encoded Data
-----END ENCRYPTED PRIVATE KEY-----
使用-nocrypt参数可以输出无加密的pkcs8密钥，如下：
-----BEGIN PRIVATE KEY-----
Base64 Encoded Data
-----END PRIVATE KEY-----
三、生成自签名证书
生成 RSA 私钥和自签名证书
openssl req -newkey rsa:2048 -nodes -keyout rsa_private.key -x509 -days 365 -out cert.crt
req是证书请求的子命令，-newkey rsa:2048 -keyout private_key.pem 表示生成私钥(PKCS8格式)，-nodes 表示私钥不加密，若不带参数将提示输入密码；
-x509表示输出证书，-days365 为有效期，此后根据提示输入证书拥有者信息；
若执行自动输入，可使用-subj选项：
openssl req -newkey rsa:2048 -nodes -keyout rsa_private.key -x509 -days 365 -out cert.crt -subj "/C=CN/ST=GD/L=SZ/O=vihoo/OU=dev/CN=vivo.com/emailAddress=yy@vivo.com"
使用 已有RSA 私钥生成自签名证书
openssl req -new -x509 -days 365 -key rsa_private.key -out cert.crt
-new 指生成证书请求，加上-x509 表示直接输出证书，-key 指定私钥文件，其余选项与上述命令相同
四、生成签名请求及CA 签名
使用 RSA私钥生成 CSR 签名请求
openssl genrsa -aes256 -passout pass:111111 -out server.key 2048 openssl req -new -key server.key -out server.csr
此后输入密码、server证书信息完成，也可以命令行指定各类参数
openssl req -new -key server.key -passin pass:111111 -out server.csr -subj "/C=CN/ST=GD/L=SZ/O=vihoo/OU=dev/CN=vivo.com/emailAddress=yy@vivo.com"
此时生成的 csr签名请求文件可提交至 CA进行签发
查看CSR 的细节
cat server.csr
-----BEGIN CERTIFICATE REQUEST-----
Base64EncodedData
-----END CERTIFICATE REQUEST-----
openssl req -noout -text -in server.csr
使用 CA 证书及CA密钥 对请求签发证书进行签发，生成 x509证书
openssl x509 -req -days 3650 -in server.csr -CA ca.crt -CAkey ca.key -passin pass:111111 -CAcreateserial -out server.crt
其中 CAxxx 选项用于指定CA 参数输入
五、证书查看及转换
查看证书细节
openssl x509 -in cert.crt -noout -text
转换证书编码格式
openssl x509 -in cert.cer -inform DER -outform PEM -out cert.pem
合成 pkcs#12 证书(含私钥)
** 将 pem 证书和私钥转 pkcs#12 证书 **
openssl pkcs12 -export -in server.crt -inkey server.key -passin pass:111111 -password pass:111111 -out server.p12
其中-export指导出pkcs#12 证书，-inkey 指定了私钥文件，-passin 为私钥(文件)密码(nodes为无加密)，-password 指定 p12文件的密码(导入导出)
** 将 pem 证书和私钥/CA 证书 合成pkcs#12 证书 **
openssl pkcs12 -export -in server.crt -inkey server.key -passin pass:111111 \ -chain -CAfile ca.crt -password pass:111111 -out server-all.p12
其中-chain指示同时添加证书链，-CAfile 指定了CA证书，导出的p12文件将包含多个证书。(其他选项：-name可用于指定server证书别名；-caname用于指定ca证书别名)
** pcks#12 提取PEM文件(含私钥) **
openssl pkcs12 -in server.p12 -password pass:111111 -passout pass:111111 -out out/server.pem
其中-password 指定 p12文件的密码(导入导出)，-passout指输出私钥的加密密码(nodes为无加密)
导出的文件为pem格式，同时包含证书和私钥(pkcs#8)：
Bag Attributes
localKeyID: 97 DD 46 3D 1E 91 EF 01 3B 2E 4A 75 81 4F 11 A6 E7 1F 79 40 subject=/C=CN/ST=GD/L=SZ/O=vihoo/OU=dev/CN=vihoo.com/emailAddress=yy@vihoo.com
issuer=/C=CN/ST=GD/L=SZ/O=viroot/OU=dev/CN=viroot.com/emailAddress=yy@viroot.com
-----BEGIN CERTIFICATE-----
MIIDazCCAlMCCQCIOlA9/dcfEjANBgkqhkiG9w0BAQUFADB5MQswCQYDVQQGEwJD
1LpQCA+2B6dn4scZwaCD
-----END CERTIFICATE-----
Bag Attributes
localKeyID: 97 DD 46 3D 1E 91 EF 01 3B 2E 4A 75 81 4F 11 A6 E7 1F 79 40 Key Attributes: <No Attributes>
-----BEGIN ENCRYPTED PRIVATE KEY-----
MIIEvAIBADANBgkqhkiG9w0BAQEFAASCBKYwggSiAgEAAoIBAQDC/6rAc1YaPRNf
K9ZLHbyBTKVaxehjxzJHHw==
-----END ENCRYPTED PRIVATE KEY-----
仅提取私钥
openssl pkcs12 -in server.p12 -password pass:111111 -passout pass:111111 -nocerts -out out/key.pem
仅提取证书(所有证书)
openssl pkcs12 -in server.p12 -password pass:111111 -nokeys -out out/key.pem
仅提取ca证书
openssl pkcs12 -in server-all.p12 -password pass:111111 -nokeys -cacerts -out out/cacert.pem
仅提取server证书
openssl pkcs12 -in server-all.p12 -password pass:111111 -nokeys -clcerts -out out/cert.pem
六、openssl 命令参考
1. openssl list-standard-commands(标准命令)
1) asn1parse: asn1parse用于解释用ANS.1语法书写的语句(ASN一般用于定义语法的构成)
2) ca: ca用于CA的管理
openssl ca [options]:
2.1) -selfsign
使用对证书请求进行签名的密钥对来签发证书。即"自签名"，这种情况发生在生成证书的客户端、签发证书的CA都是同一台机器(也是我们大多数实验中的情况)，我们可以使用同一个密钥对来进行"自签名"
2.2) -in file
需要进行处理的PEM格式的证书
2.3) -out file
处理结束后输出的证书文件
2.4) -cert file
用于签发的根CA证书
2.5) -days arg
指定签发的证书的有效时间
2.6) -keyfile arg
CA的私钥证书文件
2.7) -keyform arg
CA的根私钥证书文件格式:
2.7.1) PEM
2.7.2) ENGINE
2.8) -key arg
CA的根私钥证书文件的解密密码(如果加密了的话)
2.9) -config file
配置文件
example1: 利用CA证书签署请求证书
openssl ca -in server.csr -out server.crt -cert ca.crt -keyfile ca.key
3) req: X.509证书签发请求(CSR)管理
openssl req [options] <infile >outfile
3.1) -inform arg
输入文件格式
3.1.1) DER
3.1.2) PEM
3.2) -outform arg
输出文件格式
3.2.1) DER
3.2.2) PEM
3.3) -in arg
待处理文件
3.4) -out arg
待输出文件
3.5) -passin
用于签名待生成的请求证书的私钥文件的解密密码
3.6) -key file
用于签名待生成的请求证书的私钥文件
3.7) -keyform arg
3.7.1) DER
3.7.2) NET
3.7.3) PEM
3.8) -new
新的请求
3.9) -x509
输出一个X509格式的证书
3.10) -days
X509证书的有效时间
3.11) -newkey rsa:bits
生成一个bits长度的RSA私钥文件，用于签发
3.12) -[digest]
HASH算法
3.12.1) md5
3.12.2) sha1
3.12.3) md2
3.12.4) mdc2
3.12.5) md4
3.13) -config file
指定openssl配置文件
3.14) -text: text显示格式
example1: 利用CA的RSA密钥创建一个自签署的CA证书(X.509结构)
openssl req -new -x509 -days 3650 -key server.key -out ca.crt
example2: 用server.key生成证书签署请求CSR(这个CSR用于之外发送待CA中心等待签发)
openssl req -new -key server.key -out server.csr
example3: 查看CSR的细节
openssl req -noout -text -in server.csr
4) genrsa: 生成RSA参数
openssl genrsa [args] [numbits]
[args]
4.1) 对生成的私钥文件是否要使用加密算法进行对称加密:
4.1.1) -des: CBC模式的DES加密
4.1.2) -des3: CBC模式的DES加密
4.1.3) -aes128: CBC模式的AES128加密
4.1.4) -aes192: CBC模式的AES192加密
4.1.5) -aes256: CBC模式的AES256加密
4.2) -passout arg: arg为对称加密(des、des、aes)的密码(使用这个参数就省去了console交互提示输入密码的环节)
4.3) -out file: 输出证书私钥文件
[numbits]: 密钥长度
example: 生成一个1024位的RSA私钥，并用DES加密(密码为1111)，保存为server.key文件
openssl genrsa -out server.key -passout pass:1111 -des3 1024
5) rsa: RSA数据管理
openssl rsa [options] <infile >outfile
5.1) -inform arg
输入密钥文件格式:
5.1.1) DER(ASN1)
5.1.2) NET
5.1.3) PEM(base64编码格式)
5.2) -outform arg
输出密钥文件格式
5.2.1) DER
5.2.2) NET
5.2.3) PEM
5.3) -in arg
待处理密钥文件
5.4) -passin arg
输入这个加密密钥文件的解密密钥(如果在生成这个密钥文件的时候，选择了加密算法了的话)
5.5) -out arg
待输出密钥文件
5.6) -passout arg
如果希望输出的密钥文件继续使用加密算法的话则指定密码
5.7) -des: CBC模式的DES加密
5.8) -des3: CBC模式的DES加密
5.9) -aes128: CBC模式的AES128加密
5.10) -aes192: CBC模式的AES192加密
5.11) -aes256: CBC模式的AES256加密
5.12) -text: 以text形式打印密钥key数据
5.13) -noout: 不打印密钥key数据
5.14) -pubin: 检查待处理文件是否为公钥文件
5.15) -pubout: 输出公钥文件
example1: 对私钥文件进行解密
openssl rsa -in server.key -passin pass:111 -out server_nopass.key
example:2: 利用私钥文件生成对应的公钥文件
openssl rsa -in server.key -passin pass:111 -pubout -out server_public.key
6) x509:
本指令是一个功能很丰富的证书处理工具。可以用来显示证书的内容，转换其格式，给CSR签名等X.509证书的管理工作
openssl x509 [args]
6.1) -inform arg
待处理X509证书文件格式
6.1.1) DER
6.1.2) NET
6.1.3) PEM
6.2) -outform arg
待输出X509证书文件格式
6.2.1) DER
6.2.2) NET
6.2.3) PEM
6.3) -in arg
待处理X509证书文件
6.4) -out arg
待输出X509证书文件
6.5) -req
表明输入文件是一个"请求签发证书文件(CSR)"，等待进行签发
6.6) -days arg
表明将要签发的证书的有效时间
6.7) -CA arg
指定用于签发请求证书的根CA证书
6.8) -CAform arg
根CA证书格式(默认是PEM)
6.9) -CAkey arg
指定用于签发请求证书的CA私钥证书文件，如果这个option没有参数输入，那么缺省认为私有密钥在CA证书文件里有
6.10) -CAkeyform arg
指定根CA私钥证书文件格式(默认为PEM格式)
6.11) -CAserial arg
指定序列号文件(serial number file)
6.12) -CAcreateserial
如果序列号文件(serial number file)没有指定，则自动创建它
example1: 转换DER证书为PEM格式
openssl x509 -in cert.cer -inform DER -outform PEM -out cert.pem
example2: 使用根CA证书对"请求签发证书"进行签发，生成x509格式证书
openssl x509 -req -days 3650 -in server.csr -CA ca.crt -CAkey ca.key -CAcreateserial -out server.crt
example3: 打印出证书的内容
openssl x509 -in server.crt -noout -text
7) crl: crl是用于管理CRL列表
openssl crl [args]
7.1) -inform arg
输入文件的格式
7.1.1) DER(DER编码的CRL对象)
7.1.2) PEM(默认的格式)(base64编码的CRL对象)
7.2) -outform arg
指定文件的输出格式
7.2.1) DER(DER编码的CRL对象)
7.2.2) PEM(默认的格式)(base64编码的CRL对象)
7.3) -text:
以文本格式来打印CRL信息值。
7.4) -in filename
指定的输入文件名。默认为标准输入。
7.5) -out filename
指定的输出文件名。默认为标准输出。
7.6) -hash
输出颁发者信息值的哈希值。这一项可用于在文件中根据颁发者信息值的哈希值来查询CRL对象。
7.7) -fingerprint
打印CRL对象的标识。
7.8) -issuer
输出颁发者的信息值。
7.9) -lastupdate
输出上一次更新的时间。
7.10) -nextupdate
打印出下一次更新的时间。
7.11) -CAfile file
指定CA文件，用来验证该CRL对象是否合法。
7.12) -verify
是否验证证书。
example1: 输出CRL文件，包括(颁发者信息HASH值、上一次更新的时间、下一次更新的时间)
openssl crl -in crl.crl -text -issuer -hash -lastupdate –nextupdate
example2: 将PEM格式的CRL文件转换为DER格式
openssl crl -in crl.pem -outform DER -out crl.der
8) crl2pkcs7: 用于CRL和PKCS#7之间的转换
openssl crl2pkcs7 [options] <infile >outfile
转换pem到spc
openssl crl2pkcs7 -nocrl -certfile venus.pem -outform DER -out venus.spc
https://www.openssl.org/docs/apps/crl2pkcs7.html
9) pkcs12: PKCS#12数据的管理
pkcs12文件工具，能生成和分析pkcs12文件。PKCS#12文件可以被用于多个项目，例如包含Netscape、 MSIE 和 MS Outlook
openssl pkcs12 [options]
http://blog.csdn.net/as3luyuan123/article/details/16105475
https://www.openssl.org/docs/apps/pkcs12.html
10) pkcs7: PCKS#7数据的管理
用于处理DER或者PEM格式的pkcs#7文件
openssl pkcs7 [options] <infile >outfile
http://blog.csdn.net/as3luyuan123/article/details/16105407
https://www.openssl.org/docs/apps/pkcs7.html
2. openssl list-message-digest-commands(消息摘要命令)
1) dgst: dgst用于计算消息摘要
openssl dgst [args]
1.1) -hex
以16进制形式输出摘要
1.2) -binary
以二进制形式输出摘要
1.3) -sign file
以私钥文件对生成的摘要进行签名
1.4) -verify file
使用公钥文件对私钥签名过的摘要文件进行验证
1.5) -prverify file
以私钥文件对公钥签名过的摘要文件进行验证
verify a signature using private key in file
1.6) 加密处理
1.6.1) -md5: MD5
1.6.2) -md4: MD4
1.6.3) -sha1: SHA1
1.6.4) -ripemd160
example1: 用SHA1算法计算文件file.txt的哈西值，输出到stdout
openssl dgst -sha1 file.txt
example2: 用dss1算法验证file.txt的数字签名dsasign.bin，验证的private key为DSA算法产生的文件dsakey.pem
openssl dgst -dss1 -prverify dsakey.pem -signature dsasign.bin file.txt
2) sha1: 用于进行RSA处理
openssl sha1 [args]
2.1) -sign file
用于RSA算法的私钥文件
2.2) -out file
输出文件爱你
2.3) -hex
以16进制形式输出
2.4) -binary
以二进制形式输出
example1: 用SHA1算法计算文件file.txt的HASH值,输出到文件digest.txt
openssl sha1 -out digest.txt file.txt
example2: 用sha1算法为文件file.txt签名,输出到文件rsasign.bin，签名的private key为RSA算法产生的文件rsaprivate.pem
openssl sha1 -sign rsaprivate.pem -out rsasign.bin file.txt
3. openssl list-cipher-commands (Cipher命令的列表)
1) aes-128-cbc
2) aes-128-ecb
3) aes-192-cbc
4) aes-192-ecb
5) aes-256-cbc
6) aes-256-ecb
7) base64
8) bf
9) bf-cbc
10) bf-cfb
11) bf-ecb
12) bf-ofb
13) cast
14) cast-cbc
15) cast5-cbc
16) cast5-cfb
17) cast5-ecb
18) cast5-ofb
19) des
20) des-cbc
21) des-cfb
22) des-ecb
23) des-ede
24) des-ede-cbc
25) des-ede-cfb
26) des-ede-ofb
27) des-ede3
28) des-ede3-cbc
29) des-ede3-cfb
30) des-ede3-ofb
31) des-ofb
32) des3
33) desx
34) rc2
35) rc2-40-cbc
36) rc2-64-cbc
37) rc2-cbc
38) rc2-cfb
39) rc2-ecb
40) rc2-ofb
41) rc4
42) rc4-40
