如何通过Openssl实现私有CA，并为HTTP服务提供TLS/SLL安全机制

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Openssl是SSL的开源实现(可以免费下载应用程序)，是一种安全机密程序，主要用于提高远程登录访问的安全性。也是目前加密算法所使用的工具之一，功能很强大。
       Openssl为网络通信提供安全及数据完整性的一种安全协议，包括了主要的密码算法、常用的密钥和证书封装管理功能(CA)以及SSL协议，并提供了丰富的应用程序供测试或其它目的使用，例如我们将会使用Openssl实现私有CA，并实现证书颁发。

  1. OpenSSL：SSL的开源实现  
  2.      libcrypto：通用加密库，提供了各种加密函数  
  3.      libssl：TLS/SSL协议的实现,基于会话的、实现了身份认证、数据机密性和会话完整性的TLS/SSL库  
  4.      openssl：多用途的命令行工具；能够实现私有证书颁发机构；即在公司内部实现身份的验证； 

      SSL：(Secure Socket Layer)安全套接字层，通过一种机制在互联网上提供密钥传输。其主要目标是保证两个应用间通信数据的保密性和可靠性,可在服务器端和用户端同时支持的一种加密算法。目前主流版本SSLV2、SSLV3(常用）。

下面通过此图来了解如何实现SSL功能，在介绍之前，我们来说说SSL提供哪些功能：

  1. 1、数据的机密性：通过对称加密算法实现数据的机密性。  
  2. 2、数据的完整性：通过单向加密算法保证数据的完整性。  
  3. 3、身份的安全验证:提供数据发送者的身份。   

 
解说SSL会话过程：

  1. 注：前提服务器端在本地通过非对称加密算法生成一对密钥，并将公钥信息发送给CA证书颁发机构，CA给服务器端颁发数字证书，并将证书发送至服务器端。    
  2. SSL会话建立过程：    
  3. 第一步：客户端向服务器端建立连接请求(TCP/IP)    
  4. 第二步：当TCP/IP建立完成后，客户端和服务器之间协商使用哪种加密算法，如(TSLv1/SSLv2/SSLv3)。    
  5. 第三步：协商完成后，服务器将公钥发送给客户端，客户端接收公钥信息。    
  6. 第四步：客户端到CA证书颁发机构下载CA公钥信息，并对服务器端发送的证书做验证。    
  7. 第五步：随后，客户端在本地通过对称加密算法生成密钥，然后用服务器端发送的公钥进行对这段密钥进行加密，发送至服务器端，其保证了数据的机密性。    
  8. 第六步：服务器用自己的私钥对这段数据进行解密，得到密钥，然后将客户端的请求数据进行加密发送给客户端。   
  9. 第七步：客户端接到响应，并用密钥进行机密，得到数据。    
  10. 第八步：通信结束后，断开会话通道(TCP/IP)  

那如何通过Openssl构建私有CA呢，在配置之前我们来介绍下关于Openssl的基本使用：

  1. OpenSSL：SSL的开源实现  
  2.      libcrypto：通用加密库，提供了各种加密函数  
  3.      libssl：TLS/SSL协议的实现,基于会话的、实现了身份认证、数据机密性和会话完整性的TLS/SSL库  
  4.      openssl：多用途的命令行工具；能够实现私有证书颁发机构；即在公司内部实现身份的验证；  
  5. openssl：  
  6.      genrsa:通过RSA算法，生成密钥(私钥和公钥)  
  7.      req:申请和生成证书  
  8.      -new：生成新的证书  
  9.      -x509：互联网常用的一种标准  
  10.      -in：证书的位置(签署证书及证书请求常常用到)  
  11.      -out：证书的存放位置  
  12.      -days：证书的有效期限 

构建基于Openssl创建私有CA，并完成SSL/TLS机密机制：
配置环境：三台虚拟机
172.16.88.1/16)CA证书颁发机构并提供HTTP功能--Linux
测试端(192.168.0.203/24)--Windows xp

Seq1:在CA证书颁发机构，使用Openssl生成一对密钥（私钥和公钥）

  1. # cd /etc/pki/CA  
  2. # (umask 077; openssl genrsa -out private/cakey.pem 2048)    ##创建私钥，并将权限改为600  

Seq2： 编辑Openssl主配置文件:
# vim /etc/pki/tls/openssl.conf

Seq3:下面就开始为CA自身，签署证书：

  1. # openssl req -new -x509 -key -in private/cakey.pem -out cacert.pem -days 365      ##生成自签证书 

Seq4：为CA准备目录及文件

  1. # cd /etc/pki/CA  
  2. # mkdir certs  crl  newcerts    ##相关证书存放目录  
  3. # touch index.txt         ##相关证书信息  
  4. # echo "01" > serial     ##颁发证书的序列 

Seq5：配置安装HTTP服务及安装mod_ssl模块提供TLS/SSL功能

  1. # yum install httpd mod_ssl -y  
  2. # vim /etc/httpd/httpd.conf #最后一行添加如下内容,并注释DocumentRoot "/var/www/html"行，大约在281行
  3. <VirtualHost 172.16.88.1:80>
  4. DocumentRoot "/www/example.com"
  5. ServerName www.example.com
  6. </VirtualHost>
  7.  
  8. # service httpd restart  && chkconfig  httpd on 
  9. # echo "<h1>Test Hettp Server</h1>" > /var/www/html/index.html #测试页

Seq6：进行简单的测试：


ok！！HTTP服务正常工作。

Seq7:为HTTP服务器端配置密钥并向CA发送证书颁发请求

  1. # mkdir /etc/httpd/ssl  
  2. # cd /etc/httpd/ssl  
  3. #(umask 077; openssl genrsa -out httpd.key 1024)  
  4. # openssl req -new -key -in httpd.key -out httpd.csr -days 3650 



Seq8：CA为HTTP服务颁发数字证书：

  1. # cd /etc/httpd/ssl  # openssl ca -in httpd.csr -out httpd.crt -days 3650   



Seq9：查看CA的颁发的证书信息：

Seq10：配置SSL的主配置文件(/etc/httpd/conf.d/ssl.conf)

  1. # vim /etc/httpd/conf.d/ssl.conf  
  2. 在81行后面添加如下内容：  
  3. <VirtualHost 172.16.88.1:443>  
  4. DocumentRoot "/www/example.com" 
  5. ServerName www.example.com  
  6. 然后在114和121行更改下内容：  
  7. 114 SSLCertificateFile /etc/httpd/ssl/httpd.crt  
  8. 121 SSLCertificateKeyFile /etc/httpd/ssl/httpd.key 

Seq11:启动httpd服务，并查看相应的443端口是否属于正常打开状态
# service httpd restart  ##重新读取配置文件

Seq12：将CA的公钥信息下载到windows 客户端并重命名为cacert.crt，并安装此证书然后测试。

 然后使用https://www.example.com是否可以正常访问：

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