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如何自己成为一个证书颁发机构(内网CA)
转载:https://u3k.cn/CANEIW 发布者:Netnorth 阅读次数:653 日期:2019-05-03

为你的微服务架构或者集成测试创建一个简单的内部 CA。

传输层安全(TLS)模型(有时也称它的旧名称 SSL)基于证书颁发机构certificate authoritie(CA)的概念。这些机构受到浏览器和操作系统的信任,从而签名服务器的的证书以用于验证其所有权。

但是,对于内部网络,微服务架构或集成测试,有时候本地 CA更有用:一个只在内部受信任的 CA,然后签名本地服务器的证书。

这对集成测试特别有意义。获取证书可能会带来负担,因为这会占用服务器几分钟。但是在代码中使用“忽略证书”可能会被引入到生产环境,从而导致安全灾难。

CA 证书与常规服务器证书没有太大区别。重要的是它被本地代码信任。例如,在 Python requests 库中,可以通过将 REQUESTS_CA_BUNDLE 变量设置为包含此证书的目录来完成。

在为集成测试创建证书的例子中,不需要长期的证书:如果你的集成测试需要超过一天,那么你应该已经测试失败了。

因此,计算昨天和明天作为有效期间隔:

>>> import datetime

>>> one_day = datetime.timedelta(days=1)

>>> today = datetime.date.today()

>>> yesterday = today - one_day

>>> tomorrow = today - one_day

现在你已准备好创建一个简单的 CA 证书。你需要生成私钥,创建公钥,设置 CA 的“参数”,然后自签名证书:CA 证书总是自签名的。最后,导出证书文件以及私钥文件。


from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import rsa

from cryptography.hazmat.primitives import hashes, serialization

from cryptography import x509

from cryptography.x509.oid import NameOID

 

 

private_key = rsa.generate_private_key(

    public_exponent=65537,

    key_size=2048,

    backend=default_backend()

)

public_key = private_key.public_key()

builder = x509.CertificateBuilder()

builder = builder.subject_name(x509.Name([

    x509.NameAttribute(NameOID.COMMON_NAME, 'Simple Test CA'),

]))

builder = builder.issuer_name(x509.Name([

    x509.NameAttribute(NameOID.COMMON_NAME, 'Simple Test CA'),

]))

builder = builder.not_valid_before(yesterday)

builder = builder.not_valid_after(tomorrow)

builder = builder.serial_number(x509.random_serial_number())

builder = builder.public_key(public_key)

builder = builder.add_extension(

    x509.BasicConstraints(ca=True, path_length=None),

    critical=True)

certificate = builder.sign(

    private_key=private_key, algorithm=hashes.SHA256(),

    backend=default_backend()

)

private_bytes = private_key.private_bytes(

    encoding=serialization.Encoding.PEM,

    format=serialization.PrivateFormat.TraditionalOpenSSL,

    encryption_algorithm=serialization.NoEncrption())

public_bytes = certificate.public_bytes(

    encoding=serialization.Encoding.PEM)

with open("ca.pem", "wb") as fout:

    fout.write(private_bytes + public_bytes)

with open("ca.crt", "wb") as fout:

    fout.write(public_bytes)


通常,真正的 CA 会需要证书签名请求(CSR)来签名证书。但是,当你是自己的 CA 时,你可以制定自己的规则!可以径直签名你想要的内容。

继续集成测试的例子,你可以创建私钥并立即签名相应的公钥。注意 COMMON_NAME 需要是 https URL 中的“服务器名称”。如果你已配置名称查询,你需要服务器能响应对 

service.test.local 的请求。


service_private_key = rsa.generate_private_key(

    public_exponent=65537,

    key_size=2048,

    backend=default_backend()

)

service_public_key = service_private_key.public_key()

builder = x509.CertificateBuilder()

builder = builder.subject_name(x509.Name([

   x509.NameAttribute(NameOID.COMMON_NAME, 'service.test.local')

]))

builder = builder.not_valid_before(yesterday)

builder = builder.not_valid_after(tomorrow)

builder = builder.public_key(public_key)

certificate = builder.sign(

    private_key=private_key, algorithm=hashes.SHA256(),

    backend=default_backend()

)

private_bytes = service_private_key.private_bytes(

    encoding=serialization.Encoding.PEM,

    format=serialization.PrivateFormat.TraditionalOpenSSL,

    encryption_algorithm=serialization.NoEncrption())

public_bytes = certificate.public_bytes(

    encoding=serialization.Encoding.PEM)

with open("service.pem", "wb") as fout:

    fout.write(private_bytes + public_bytes)


在 service.pem 文件有一个私钥和一个“有效”的证书:它已由本地的 CA 签名。该文件的格式可以给 Nginx、HAProxy 或大多数其他 HTTPS 服务器使用。

通过将此逻辑用在测试脚本中,只要客户端配置信任该 CA,那么就可以轻松创建看起来真实的 HTTPS 服务器。


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