证书及证书管理
一、什么是证书？为什么要使用证书？
对数据进行签名(加密)是我们在网络中最常见的安全操作。签名有双重作用，作用一就是保证数据的完整性，证明数据并非伪造，而且在传输的过程中没有被篡改，作用二就是防止数据的发布者否认其发布了该数据。
签名同时使用了非对称性加密算法和消息摘要算法，对一块数据签名时，会先对这块数据进行消息摘要运算生成一个摘要，然后对该摘要使用发布者的私钥进行加密。 比如微信公众平台开发中最常见的调用api接口方法是将参数进行字典序排序，然后将参数名和参数值接成一个字符串，组合的字符串也就相当于我们这里说的摘要，然后将摘要用平台密钥加密。
接收者(客户端)接受到数据后，先使用发布者的公钥进行解密得到原数据的摘要，再对接收到的数据计算摘要，如果两个摘要相同，则说明数据没有被篡改。同时，因为发布者的私钥是不公开的，只要接收者通过发布者的公钥能成功对数据进行解密，就说明该数据一定来源于该发布者。
那么怎么确定某公钥一定是属于某发布者的呢？这就需要证书了。证书由权威认证机构颁发，其内容包含证书所有者的标识和它的公钥，并由权威认证机构使用它的私钥进行签名。信息的发布者通过在网络上发布证书来公开它的公钥，该证书由权威认证机构进行签名，认证机构也是通过发布它的证书来公开该机构的公钥，认证机构的证书由更权威的认证机构进行签名，这样就形成了证书链。证书链最顶端的证书称为根证书，根证书就只有自签名了。总之，要对网络上传播的内容进行签名和认证，就一定会用到证书。关于证书遵循的标准，最流行的是 X.509。
二、证书管理
Keytool是一个Java数据证书的管理工具，这个工具一般在 JDKjreinsecurity目录下 。所有的数字证书是以一条一条(采用别名区别)的形式存入证书库的中，证书库中的每个证书包含该条证书的私钥，公钥和对应的数字证书的信息。
证书库中的一条证书可以导出数字证书文件，数字证书文件只包括主体信息和对应的公钥。Keytool将密钥（key）和证书（certificates）存在一个称为keystore的文件中。在keystore里，包含两种数据：
（1）密钥实体（Key entity）— 密钥（secret key）又或者是私钥和配对公钥（采用非对称加密）。
（2）可信任的证书实体（trusted certificate entries）— 只包含公钥。
1、创建证书
keytool -genkeypair -alias "tomcat" -keyalg "RSA" -keystore "d:mykeystore.keystore" -dname "CN=localhost, OU=localhost, O=localhost, L=SH, ST=SH, C=CN" -keypass "123456" -storepass -validity 180
参数说明：
-genkeypair 表示要创建一个新的密钥
-dname 表示密钥的Distinguished Names，表明了密钥的发行者身份
CN=commonName 注：生成证书时，CN要和服务器的域名相同，如果在本地测试，则使用localhost
OU=organizationUnit
O=organizationName
L=localityName
S=stateName
C=country
-keyalg 使用加密的算法，这里是RSA
-alias 和keystore关联的别名，这个alias通常不区分大小写
-keypass 私有密钥的密码，这里设置为123456
-keystore 密钥保存在D:盘目录下的mykeystore文件中
-storepass 存取密码，这里设置为changeit，这个密码提供系统从mykeystore文件中将信息取出
-validity 该密钥的有效期为180天 (默认为90天)
下面是各选项的缺省值。
-alias "mykey"
-keyalg "DSA"
-keysize 1024
-validity 90
-keystore 用户宿主目录中名为 .keystore 的文件
-file 读时为标准输入，写时为标准输出
cacerts证书文件(The cacerts Certificates File),该证书文件存在于java.homejrelibsecurity目录下，是Java系统的CA证书仓库
2、导出证书，由客户端安装
keytool -export -alias tomcat -keystore d:mykeystore -file d:mycerts.cer -storepass 123456
3、客户端配置：为客户端的JVM导入密钥(将服务器下发的证书导入到JVM中)
keytool -import -trustcacerts -alias tomcat -keystore "%JAVA_HOME%/jre/lib/security/cacerts " -file d:mycerts.cer -storepass 123456
生成的证书可以交付客户端用户使用，用以进行SSL通讯，或者伴随电子签名的jar包进行发布者的身份认证。
常出现的异常：“未找到可信任的证书”--主要原因为在客户端未将服务器下发的证书导入到JVM中，可以用
keytool -list -alias tomcat -keystore "$JAVA_HOME/jre/lib/security/cacerts" -storepass 123456
来查看证书是否真的导入到JVM中。
keytool生成根证书时出现如下错误：
keytool错误:java.io.IOException:keystore was tampered with,or password was incorrect
原因是在你的home目录下是否还有.keystore存在。如果存在那么把他删除掉，然后再执行或者删除"%JAVA_HOME%/jre/lib/security/cacerts 再执行。
4、Keytool命令小结
数字证书中keytool命令使用说明
-alias 证书别名
-keystore 指定密钥库的名称（cacert是jre中默认的证书库名字，也可以使用其它名字）
-storepass 指定密钥库的密码
-keypass 指定别名条目的密码
-list 显示密钥库中的证书信息
-v 显示密钥库中的证书详细信息
-export 将别名指定的证书导出到文件
-file 指定导出到文件的文件名
-delete 删除密钥库中某条目
-import 将已签名数字证书导入密钥库
-keypasswd 修改密钥库中指定条目口令
-dname 指定证书拥有者信息
-keyalg 指定密钥的算法
-validity 指定创建的证书有效期多少天
-keysize 指定密钥长度
示例说明：
（1）浏览证书库里面的证书信息，可以使用如下命令：
keytool -list -v -alias tomcat -keystore cacerts -storepass 666666
keytool -list -rfc -keystore e:/yushan.keystore -storepass 123456
keytool -list -v -keystore privateKey.store
缺省情况下，-list命令打印证书的MD5指纹。而如果指定了-v选项，将以可读格式打印证书，如果指定了-rfc 选项，将以可打印的编码格式输出证书
（2）要删除证书库里面的某个证书，可以使用如下命令：
keytool -delete -alias tomcat -keystore cacerts -storepass 666666
（3）要导出证书库里面的某个证书，可以使用如下命令：
keytool -export -keystore cacerts -storepass 666666 -alias tomcat -file F:server.cer
keytool -export -alias tomcat -keystore e:/server.jks -file e:/server.crt -rfc -storepass 123456
*备注： keystore.jks 也可以为 .keystore格式 ; server.crt也可以为 .cer格式
"-rfc" 表示以base64输出文件，否则以二进制输出。
（4）要修改某个证书的密码（注意：有些数字认证没有私有密码，只有公匙，这种情况此命令无效）
这个是交互式的，在输入命令后，会要求你输入密码
keytool -keypasswd -alias tomcat -keystore cacerts
这个不是交互式的，输入命令后直接更改
Keytool -keypasswd -alias tomcat -keypass 888888 -new 123456 -storepass 666666 -keystore cacerts
（5）修改别名：
keytool -changealias -keystore mykeystore.keystore -alias 当前别名 -destalias 新别名
三、证书文件与密钥库文件
1、证书文件
主流数字证书都有哪些格式？
一般来说，主流的Web服务软件，通常都基于OpenSSL和Java两种基础密码库。
Tomcat、Weblogic、JBoss等Web服务软件，一般使用Java提供的密码库。通过Keytool工具，生成Java Keystore（JKS）格式的证书文件。
Apache、Nginx等Web服务软件，一般使用OpenSSL工具提供的密码库，生成PEM、KEY、CRT等格式的证书文件。
IBM的Web服务产品，如Websphere、IBM Http Server（IHS）等，一般使用IBM产品自带的iKeyman工具，生成KDB格式的证书文件。
微软Windows Server中的Internet Information Services（IIS）服务，使用Windows自带的证书库生成PFX格式的证书文件。
如何判断证书文件是文本格式还是二进制格式？
可以使用以下方法简单区分带有后缀扩展名的证书文件：
.DER或.CER文件： 这样的证书文件是二进制格式，只含有证书信息，不包含私钥。
*.CRT文件： 这样的证书文件可以是二进制格式，也可以是文本格式，一般均为文本格式，功能与 .DER及.CER证书文件相同。
*.PEM文件： 这样的证书文件一般是文本格式，可以存放证书或私钥，或者两者都包含。 .PEM 文件如果只包含私钥，一般用.KEY文件代替。
.PFX或.P12文件： 这样的证书文件是二进制格式，同时包含证书和私钥，且一般有密码保护。
也可以使用记事本直接打开证书文件。如果显示的是规则的数字字母，例如：
—–BEGIN CERTIFICATE—–
MIIE5zCCA8+gAwIBAgIQN+whYc2BgzAogau0dc3PtzANBgkqh......
—–END CERTIFICATE—–
那么，该证书文件是文本格式的。
如果存在——BEGIN CERTIFICATE——，则说明这是一个证书文件。
如果存在—–BEGIN RSA PRIVATE KEY—–，则说明这是一个私钥文件。
证书格式之间的转换
如下图：
将JKS格式证书转换成PFX格式
可以使用JDK中自带的Keytool工具，将JKS格式证书文件转换成PFX格式。例如，可以执行以下命令将server.jks证书文件转换成server.pfx证书文件：
keytool -importkeystore -srckeystore D:server.jks -destkeystore D:server.pfx -srcstoretype JKS -deststoretype PKCS12
将PFX格式证书转换为JKS格式
可以使用JDK中自带的Keytool工具，将PFX格式证书文件转换成JKS格式。例如，可以执行以下命令将server.pfx证书文件转换成server.jks证书文件：
keytool -importkeystore -srckeystore D:server.pfx -destkeystore D:server.jks -srcstoretype PKCS12 -deststoretype JKS
将PEM/KEY/CRT格式证书转换为PFX格式
可以使用 OpenSSL工具，将KEY格式密钥文件和CRT格式公钥文件转换成PFX格式证书文件。例如，将KEY格式密钥文件（server.key）和CRT格式公钥文件（server.crt）拷贝至OpenSSL工具安装目录，使用OpenSSL工具执行以下命令将证书转换成server.pfx证书文件：
openssl pkcs12 -export -out server.pfx -inkey server.key -in server.crt
将PFX转换为PEM/KEY/CRT
可以使用 OpenSSL工具，将PFX格式证书文件转化为KEY格式密钥文件和CRT格式公钥文件。例如，将PFX格式证书文件拷贝至OpenSSL安装目录，使用OpenSSL工具执行以下命令将证书转换成server.pem证书文件，KEY格式密钥文件（server.key）和CRT格式公钥文件（server.crt）：
openssl pkcs12 -in server.pfx -nodes -out server.pem
openssl rsa -in server.pem -out server.key
openssl x509 -in server.pem -out server.crt
注意: 此转换步骤是专用于通过Keytool工具生成私钥和CSR申请证书文件的，并且通过此方法可以在获取到PEM格式证书公钥的情况下分离私钥。
证书格式转换工具介绍
目前两大开发平台Java和.Net都提供了相关的证书管理工具，
Java是keytool，参考http://java.sun.com/javase/6/docs/technotes/tools/windows/keytool.html；
.Net为makecert，参考
http://msdn.microsoft.com/library/chs/default.asp?url=/library/CHS/cptools/html/cpgrfcertificatecreationtoolmakecertexe.asp；
但是两者遵循的标准并不是完全兼容，有很多都是基于自己的实现，所以很多的文件格式并不通用，在实际开发使用过程中我们可能需要进行格式转换，
在转换过程中，常见格式的转换可以运用keytool或者是windows证书管理导入导出工具；
另外一个很有用的工具就是OpenSSL，首页地址为http://www.openssl.org/。
这里要提一些注意事项和小工具：
（1）、Java平台keytool对X.509证书的支持并不一致，6.0版本之前生成的证书都是v1版本的，这在很多应用场合可能会导致一些潜在的问题，但是他还是能够管理v3版本的证书的，从6.0开始keytool支持v3版本的证书生成；
（2）、Eclipse插件SecureX推荐，这是一个国人贡献的证书生成、管理工具，效果还是不错的，而且可以下载源代码查看，对学习Security方面的编程很有帮助，可以从http://securex.sourceforge.net/updatesite更新，目前版本为2.0，不过好像现在作者也没有更新了；
（3）、KeyTool IUI工具推荐，这是一个老外编写的Keytool GUI工具，功能大致和SecureX类似，他可以以application或者Java Web Start启动查看，但作者并没有提供源代码下载，首页为http://yellowcat1.free.fr/keytool_iui.html；
2、密钥库文件
语言（Java、.Net、Php）需要的证书格式并不一致，比如说Java我们采用jks，.Net采用pfx和cer，Php则采用pem和cer；
主要分成两类，其一为密钥库文件格式、其二为证书文件格式；
密钥库文件格式
秘钥库概念：所有的公钥和私钥同证书都会被存储在密钥库中 因为证书需要被签名, 签名必须使用非对称加密算法+HASH算法 所以一般是MD5WithRSA或者SHA1WithRSA。
证书文件格式
参考博客
[1] 证书及证书管理(keytool工具实例)
https://www.cnblogs.com/benwu/articles/4891758.html