使用openssl生成免费证书的方法步骤

一：什么是openssl? 它的作用是？应用场景是什么？

即百度百科说：openssl是一个开放源代码的软件库包，应用程序可以使用这个包来进行安全通信，它可以避免信息被窃听到。

SSL是Secure Sockets Layer（安全套接层协议）的缩写，可以在Internet上提供秘密性传输。Netscape(网景)公司在推出第一个Web浏览器的同时，提出了SSL协议标准。其目标是保证两个应用间通信的保密性和可靠性,可在服务器端和用户端同时实现支持。

因为在网络传输的过程中，网络的数据肯定要经过wifi路由器对吧，那么我们通过路由器做些手脚我们就可以拿到数据，因此openssl的作用就是避免信息被窃听到。

那么openssl是如何保证信息不被窃听到呢？因此我们需要了解 非对称加密、数字签名、数字证书等一些基本概念的。

1.1 什么是非对称加密？

非对称加密是用密钥对数据进行加密，然后我们可以使用另一个不同的密钥对数据进行解密。这两个密钥就是公钥和私钥。

我们根据私钥可以计算出公钥，但是我们根据公钥计算不出来私钥的。私钥一般是有服务器掌握的，公钥则是在客户端使用的。

注意：非对称加密的具体算法我们这边不做研究。

1.2 什么是数字签名？

根据百度百科说：数字签名(又可以叫公钥数字签名)是一种类似写在纸上的普通的物理签名，但是使用了公钥加密领域的技术实现，它是用于鉴别数字信息的方法。数字签名有两种互补的运算，一个是用于签名，另一个是用于验证。

作用是：它会将报文使用一定的HASH算法算出一个固定位数的摘要信息，然后使用私钥将摘要加密，然后会将刚才的报文一起发送给接收者，接收者会通过公钥将摘要解出来。也通过hash算法算出报文摘要，如果两个摘要一致，说明数据未被篡改，说明数据是完整的。

1.3 什么是数字证书？

根据百度百科说：数字证书是互联网通讯中标志通讯各方身份信息一串数字。提供了一种在Internet上验证通信实体身份的方式。
它是由CA颁发给网站的一种身份的方式。它里面包含了该网站的公钥、有效时间、网站的地址、及 CA的数字签名等。

作用是：它是使用CA的私钥将网站的公钥等信息进行了签名，当客户端请求服务器端的时候，网站会把证书发给客户端，客户端先通过CA的数字签名校验CA的身份，来证明证书的真实完整性。

了解到上面的非对称加密、数字签名、数字证书的概念之后，我们来看看它是如何来保证数据没有被伪造的：

SSL 实现认证用户和服务器

现在我们来想一个问题，如果我们现在访问我们的博客园网站，我们怎么知道访问的是真博客园还是假博客园呢？为了确定我们的博客园网站的服务器有没有被伪造，在SSL中有这么一个规则：假如我们向服务器发出请求后，服务器必须返回它的数字证书给接收者，当我们拿到数字证书之后，我们可以根据里面的ca数字签名，来检验数字证书的合法性。假如我们现在能够证明数字证书是博客园的，但是不代表发送给我们证书的服务器就是博客园的呢？为了解决这个问题，其实在我们拿到的证书里面会带有博客园的公钥，在之后的通信中，客户端会使用该公钥加密数据给博客园服务器，博客园服务器必须使用私钥才能够解出里面的数据。只要他能够解出数据出来，说明他是合法的，否则的话，是伪造的。如果是伪造的，那么就不能通讯。因此SSL就解决了服务器认证的问题了。

加密数据在通讯过程中如何防止数据不被窃取呢？

客户端第一次给服务器发送请求的时候(拿到证书之前的那个请求)，会在请求里面放一个随机数(比如叫A)，服务器的返回证书的响应里也会带一个随机数(比如叫B)， 客户端拿到证书后，会使用公钥加密一个随机数(比如叫C)发送给服务器，因此客户端，服务器就有三个随机数：A、B、C。双方使用这些随机数和一个相同的算法会生成一个密钥，以后所有的通信都使用这个对称密钥来进行的。

一般情况下，这三个密钥不可能同时被泄露的，因为它是由三个随机数随机生成的。并且其中一个随机数使用了公钥加密的。因此是通过这种方式来保证数据不被窃取的。

上面都是在网上看到的一些概念性问题，简单的理解下就好了，知道是这么个概念就行了，而我们的openssl是SSL的实现版。因此openssl的作用避免信息被窃取到，它是通过上面的知识点来做到的。

openssl的应用场景：

在使用http网站中，我们经常看到网站会有一些广告什么的，这些广告其实不是网站自己放上去的，而是中间的运营商在中间篡改了内容导致的。现在我们可以使用https技术(基于openssl)来对数据进行加密的。它能保证数据不被篡改。

二：使用openssl生成免费证书

1 使用openssl工具生成一个RSA私钥

使用命令：

openssl genrsa -des3 -out server.key 2048

如上：des3 是算法，2048位强度(为了保密性)。 server.key 是密钥文件名 -out的含义是：指生成文件的路径和名称。

如下所示：

我们查看刚刚生成的私钥。使用命令如下：

openssl rsa -text -in server.key

如下图所示：

继续查看 server.key 使用命令：cat server.key, 如下图所示：

2. 创建证书签名请求CSR文件

使用命令如下：

openssl req -new -key server.key -out server.csr

-key的含义是：指定ca私钥
-out的含义是： server.csr 生成证书文件

如下所示：

运行如上命令后，生成CSR时会要求填入以下信息：

Country Name (2 letter code) []:CN            // 输入国家代码，中国填写 CN
State or Province Name (full name) []:HangZhou      // 输入省份，这里填写 HangZhou
Locality Name (eg, city) []:HangZhou           // 输入城市，我们这里也填写 HangZhou
Organization Name (eg, company) []:tbj          // 输入组织机构(或公司名，我这里随便写个tbj)
Organizational Unit Name (eg, section) []:tbj       // 输入机构部门
Common Name (eg, fully qualified host name) []:*.abc.com // 输入域名，我这边是 (*.abc.com) 
Email Address []:tugenhua0707@qq.com           // 你的邮箱地址

Please enter the following 'extra' attributes
to be sent with your certificate request
A challenge password []:123456              // 你的证书密码，如果不想设置密码，可以直接回车

如上操作后，会在当前目录下生成以下两个文件：

server.key server.csr

如下图所示：

查看csr文件如下命令：

openssl req -text -in server.csr -noout

如下图所示：

3. 生成CA证书

openssl x509 -req -days 365 -in server.csr -signkey server.key -out server.crt

x509的含义: 指定格式
-in的含义: 指定请求文件
-signkey的含义: 自签名

如下图所示：

注意：如上server.crt 是证书持有人的信息，持有人的公钥，以及签署者的签名等信息。

4. 生成客户端证书

生成客户端证书与生成CA证书相似。

4.1. 先要生成私钥

使用命令：

openssl genrsa -out client.key 2048

如下图所示：

4.2 生成请求文件

使用命令：

openssl req -new -key client.key -out client.csr

如下图所示：

4.3 发给ca签名

使用命令：

openssl x509 -req -days 365 -in client.csr -signkey client.key -out client.crt

如下图所示：