OpenSSL自建CA和CA链，给主机签发证书的批处理（使用CA命令）（openssl生成ca根证书）

OpenSSL自建CA和CA链，给主机签发证书的批处理（使用CA命令）（openssl生成ca根证书）

​在学习OpenSSL的过程中经常需要建立CA，再用此CA给用户签发证书，这个过程总是反复进行，让人不胜其烦，所以写下了这个批处理把以上过程自动化。​

​一定要把openssl.exe所在目录加入PATH环境变量，这样就可以在任何位置执行批处理，默认安装目录是C:\Program Files\OpenSSL-Win64\bin​

​不建议安装于C盘，因为在生成文件的过程中可能会遇到的权限问题。​

​本实验OpenSSL版本号为Windows版1.1.1c  28 May 2019。​

​有两个命令可以作为CA给客户签发证书：CA命令和x509命令，将分为两篇文档分别介绍；对于每个命令又细分为CA根证书签发和证书链签发两个部分，都给出了执行代码，可以将其复制，然后粘贴到Windows命令行窗口执行，或者也可保存为批处理。​

​使用x509命令签发证书的博文见​​​这里。​​​

​批处理会在D盘根目录创建rca、ca1、ca2、ca3、host1、host2这几个目录，为了保证干净的实验环境，每次执行批处理都会先删除它们然后重建，所以不要在上述这些目录里保存重要资料。​​​切记！​​​​

​实验准备：用ca命令签署证书会用到配置文件：C:\Program Files\Common Files\SSL\openssl.cnf（可以通过环境变量 openssl_conf来指定），该文件有三个“节”（section，由中括号圈定）需要特别注意。​

​​​第一个节是[ CA_default ]，定义了ca命令所需要的目录结构及几个固定的文件名，文件名包括CA的证书、CA的私钥、数据库文件、序列号文件：​​​

​​[ CA_default ]​​

dir    = ./demoCA    # 顶层目录，保存一切的起点

database  = $dir/index.txt    # 索引数据库文件名及所在目录

new_certs_dir = $dir/newcerts    # 存放新证书的目录

ertificate  = $dir/cacert.pem     # CA证书文件名及所在目录

private_key  = $dir/private/cakey.pem    # CA私钥文件名及所在目录

serial   = $dir/serial    # 已签发证书的序列号(16进制)所在目录

​如果你的取值与上文不同请修改，因为批处理的代码是按照这些取值设计的，#后面是中文注释，可以不填入配置文件。​

​​​第二个节与“策略”有关，因为policy= policy_match，所以找默认策略 [ policy_match ]：​​​

​​         [ policy_match ]​​

countryName   = match    # 国家

stateOrProvinceName = match    # 省

organizationName  = match    # 组织名称

organizationalUnitName = optional    #组织单位名称

commonName   = supplied    # FQDN

emailAddress   = optional    #电子邮件

​这里是DN字段，前三个字段的取值为match，意思是请求文件（CSR文件）该字段的取值，必须与签署时输入的CA证书对应字段的取值一模一样，否则不能签署。之所以有这个奇葩的策略，是因为OpenSSL认定只有在建立组织内部的信任关系时，才需要自己当CA，既然是组织内部的信任关系，CA和它所签署的证书就应该有相同的国家、省份和所属组织，而这就会给本实验带来麻烦，对此有三种解决方法：​

​1.把前三个字段的取值改为optional（optional：可选项，可以留空；supplied ：必选项，可以与CA对应字段的值不同）​

​3.CA命令使用选项：-policy policy_anything​

​本文采用第一种方法，即修改​​[ policy_match ]，​​注意除了修改了optional之外，还多了一行：城市​

​​[ policy_match ]​​

countryName = optional     # 国家

stateOrProvinceName = optional     # 省

localityName = optional    #城市

organizationName  = optional     # 组织名称

organizationalUnitName = optional    #组织单位名称

commonName   = supplied    # FQDN

emailAddress   = optional    #电子邮件

​​第三个节是 [ v3_ca ]，必须存在CA:true​​

​​            [ v3_ca ]​​

basicConstraints = critical,CA:true

​经过以上准备就可以创建CA并给其它用户签发SSL证书了。​

​为了防止谷歌浏览器弹出“没有指定主题备用名称”的提示：​

​本实验在代码里添加了对应的扩展选项，具体是：​

​req命令添加：-addext "subjectAltName = DNS:host1"​

​ca命令添加：-extfile md.ext​

​md.ext由之前的一条命令产生：echo subjectAltName = DNS:host1>md.ext​

​​​​使用CA命令签发证书，之前请确保上述三个节的准备工作已经完成。​​​​

​​​​根CA签发：​​​​建立根CA，再由根CA直接签发主机HOST1和HOST2的证书​​​​

​批处理会在D盘根目录下建立三个目录：RCA，HOST1和HOST2，RCA的目录结构如下：​

​cacert.pem是CA的根证书，index.txt是数据库，记录了曾经签署和吊销过的证书的历史记录；serial是为下一个证书准备的序列号文件（本例初始序列号置为01），每次签署之后该序列号都会加一；cakey.pem是CA的私钥，输出的新证书在private里留有备份，其主文件名是序列号。​

​此外，RCA目录下还有CA的根证书、私钥、公钥，以及给用户签发的所有证书的备份。​

​HOST1/HOST2目录分别存放了六个文件：HOST1/HOST2的证书、私钥、公钥，请求文件，以及CA根证书和CA的公钥。​

​根CA：RCA​

:: 根CA签发:: 删除之前创建的所有的文件d:&cd\&rd/s/q host1&rd/s/q host2&rd/s/q rca&md host1&md host2&md rca&cd rca&md democa&md democa\newcerts&md democa\private:: 生成自签名的根证书，私钥和公钥：openssl req -x509 -newkey rsa:8192 -keyout rca.key -out rca.cer -days 3650 -subj /C=CN/ST=jiangsu/L=nanjing/O=Tiger/OU=CA-R/CN=RCA/emailAddress=ca@tiger.com -passout pass:abcdopenssl rsa -in rca.key -pubout -out rca.pub -passin pass:abcd:: 把RCA的证书和公钥拷贝到HOST1和HOST2copy rca.cer d:\host1© rca.pub d:\host1© rca.cer d:\host2© rca.pub d:\host2:: 把rca的证书和私钥拷贝到配置文件要求的目录，并建立数据库文件和序列号文件，以便给用户签发证书copy rca.cer democa\cacert.pem© rca.key democa\private\cakey.pem&cd.>democa\index.txt&echo 01>democa\serial:: 生成HOST1与HOST2的证书请求、公钥和私钥openssl req -newkey rsa:8192 -keyout host1.key -out host1.csr -subj /C=CN/ST=guangdong/L=shenzhen/O=SUN/OU=Office-1/CN=host1 -addext "subjectAltName = DNS:host1" -passout pass:abcdopenssl req -newkey rsa:8192 -keyout host2.key -out host2.csr -subj /C=CN/ST=guangdong/L=shenzhen/O=SUN/OU=Office-2/CN=host2 -addext "subjectAltName = DNS:host2" -passout pass:abcdopenssl rsa -in host1.key -pubout -out host1.pub -passin pass:abcdopenssl rsa -in host2.key -pubout -out host2.pub -passin pass:abcd:: 用RCA的私钥签署用户请求echo subjectAltName = DNS:host1>md.extopenssl ca -batch -notext -in host1.csr -out host1.cer -days 3650 -extfile md.ext -passin pass:abcdecho subjectAltName = DNS:host2>md.extopenssl ca -batch -notext -in host2.csr -out host2.cer -days 3650 -extfile md.ext -passin pass:abcdcopy host1.* d:\host1© host2.* d:\host2del md.ext:: 验证证书链openssl verify -CAfile rca.cer -show_chain host1.ceropenssl verify -CAfile rca.cer -show_chain host2.ceropenssl x509 -in rca.cer -noout -text|find "CA:TRUE"openssl x509 -in host1.cer -noout -text|find "CA:TRUE"openssl x509 -in host2.cer -noout -text|find "CA:TRUE"

​​​证书链签发：二级CA签发证书​​​

​根CA：CA1​

​中间CA：CA2​

​CA1签发CA2的证书，CA2签发主机HOST1和HOST2的证书。​

​批处理在D盘根目录下建立目录CA1、CA2、HOST1、HOST2，各目录存放的文件顾名思义，其中CA2保留所签发的所有证书的备份。​

:: 二级CA签发:: 删除之前创建的所有的文件d:&cd\&rd/s/q host1&rd/s/q host2&rd/s/q ca1&rd/s/q ca2&md host1&md host2&md ca1&md ca2&cd ca1&md democa&md democa\newcerts&md democa\private&cd\ca2&md democa&md democa\newcerts&md democa\private&cd\ca1:: 生成自签名的CA1根证书，私钥和公钥：openssl req -x509 -newkey rsa:8192 -keyout ca1.key -out ca1.cer -days 3650 -subj /C=CN/ST=jiangsu/L=nanjing/O=Tiger/OU=CA-1/CN=CA1/emailAddress=ca1@tiger.com -set_serial 0xca01 -passout pass:abcdopenssl rsa -in ca1.key -pubout -out ca1.pub -passin pass:abcd:: 把CA1的证书和公钥拷贝到HOST1和HOST2copy ca1.cer d:\host1© ca1.pub d:\host1© ca1.cer d:\host2© ca1.pub d:\host2:: 把CA1的证书和私钥拷贝到配置文件指定的目录，并建立数据库文件和序列号文件，以便给CA2签发证书copy ca1.cer democa\cacert.pem© ca1.key democa\private\cakey.pem&cd.>democa\index.txt&echo ca02>democa\serial:: 生成CA2的请求，私钥和公钥openssl req -newkey rsa:8192 -keyout ca2.key -out ca2.csr -subj /C=CN/ST=jiangsu/L=nanjing/O=Tiger/OU=CA-2/CN=CA2/emailAddress=ca2@tiger.com -passout pass:abcdopenssl rsa -in ca2.key -pubout -out ca2.pub -passin pass:abcd:: 用CA1的私钥签署CA2的请求openssl ca -extensions v3_ca -batch -notext -in ca2.csr -out ca2.cer -days 3650 -passin pass:abcd:: 把CA2的证书和公钥拷贝到HOST1和HOST2copy ca2.cer d:\host1© ca2.pub d:\host1© ca2.cer d:\host2© ca2.pub d:\host2:: 把属于CA2的所有文件拷贝到CA2目录，同时把CA2的证书和私钥拷贝到配置文件指出的目录，以便用CA2的私钥给用户签发证书copy ca2.* \ca2© ca2.cer \ca2\democa\cacert.pem© ca2.key \ca2\democa\private\cakey.pem&cd\ca2&cd.>democa\index.txt&echo 01>democa\serial© \ca1\ca1.cer© \ca1\ca1.pub:: 生成HOST1与HOST2的证书请求和私钥openssl req -newkey rsa:8192 -keyout host1.key -out host1.csr -subj /C=CN/ST=guangdong/L=shenzhen/O=SUN/OU=Office-1/CN=host1 -addext "subjectAltName = DNS:host1" -passout pass:abcdopenssl req -newkey rsa:8192 -keyout host2.key -out host2.csr -subj /C=CN/ST=guangdong/L=shenzhen/O=SUN/OU=Office-2/CN=host2 -addext "subjectAltName = DNS:host2" -passout pass:abcd:: 用CA2的私钥签发用户证书：echo subjectAltName = DNS:host1>md.extopenssl ca -batch -notext -in host1.csr -out host1.cer -days 3650 -extfile md.ext -passin pass:abcdecho subjectAltName = DNS:host2>md.extopenssl ca -batch -notext -in host2.csr -out host2.cer -days 3650 -extfile md.ext -passin pass:abcdopenssl rsa -in host1.key -pubout -out host1.pub -passin pass:abcdopenssl rsa -in host2.key -pubout -out host2.pub -passin pass:abcddel md.ext:: 把HOST1和HOST2的所有文件拷贝到对应目录copy host1.* d:\host1© host2.* d:\host2:: 验证证书链copy ca2.cer+ca1.cer ca-chain.ceropenssl verify -CAfile ca-chain.cer -show_chain host1.ceropenssl verify -CAfile ca-chain.cer -show_chain host2.ceropenssl x509 -in ca1.cer -noout -text|find "CA:TRUE"openssl x509 -in ca2.cer -noout -text|find "CA:TRUE"openssl x509 -in host1.cer -noout -text|find "CA:TRUE"openssl x509 -in host2.cer -noout -text|find "CA:TRUE"

​​​证书链签发：三级CA签发证书​​​

​根CA：CA1​

​中间CA：CA2和CA3​

​CA1签发CA2的证书，CA2签发CA3的证书，CA3给HOST1和HOST2签发证书。​

​批处理在D盘根目录下建立目录CA1、CA2、CA3、HOST1、HOST2，各目录存放的文件顾名思义，其中CA3保留所签发的所有证书的备份。​

:: 三级CA签发:: 删除之前创建的所有的文件d:&cd\&rd/s/q host1&rd/s/q host2&rd/s/q ca1&rd/s/q ca2&rd/s/q ca3&md host1&md host2&md ca1&md ca2&md ca3&cd ca1&md democa&md democa\newcerts&md democa\private&cd\ca2&md democa&md democa\newcerts&md democa\private&cd \ca3&md democa&md democa\newcerts&md democa\private&cd\ca1 :: 生成自签名的CA1根证书，私钥和公钥：openssl req -x509 -newkey rsa:8192 -keyout ca1.key -out ca1.cer -days 3650 -subj /C=CN/ST=jiangsu/L=nanjing/O=Tiger/OU=CA-1/CN=CA1/emailAddress=ca1@tiger.com -set_serial 0xca01 -passout pass:abcdopenssl rsa -in ca1.key -pubout -out ca1.pub -passin pass:abcd :: 把CA1的证书和公钥拷贝到HOST1和HOST2copy ca1.cer d:\host1© ca1.pub d:\host1© ca1.cer d:\host2© ca1.pub d:\host2 :: 把CA1的证书和私钥拷贝到配置文件指出的目录，并建立数据库文件和序列号文件，以便给用CA1的私钥给CA2签发证书copy ca1.cer democa\cacert.pem© ca1.key democa\private\cakey.pem&cd.>democa\index.txt&echo ca02>democa\serial :: 生成CA2的请求，私钥和公钥openssl req -newkey rsa:8192 -keyout ca2.key -out ca2.csr -subj /C=CN/ST=jiangsu/L=nanjing/O=Tiger/OU=CA-2/CN=CA2/emailAddress=ca2@tiger.com -passout pass:abcdopenssl rsa -in ca2.key -pubout -out ca2.pub -passin pass:abcd :: 用CA1的私钥签署CA2的请求openssl ca -extensions v3_ca -batch -notext -in ca2.csr -out ca2.cer -days 3650 -passin pass:abcd :: 把CA2的证书和公钥拷贝到HOST1和HOST2copy ca2.cer d:\host1© ca2.pub d:\host1© ca2.cer d:\host2© ca2.pub d:\host2 :: 把属于CA2的所有文件拷贝到CA2目录，同时把CA2的证书和私钥拷贝到配置文件指出的目录，以便用CA2的私钥给CA3签发证书copy ca2.* \ca2© ca2.cer \ca2\democa\cacert.pem© ca2.key \ca2\democa\private\cakey.pem&cd\ca2&cd.>democa\index.txt&echo ca03>democa\serial© \ca1\ca1.cer© \ca1\ca1.pub :: 生成CA3的请求，私钥和公钥openssl req -newkey rsa:8192 -keyout ca3.key -out ca3.csr -subj /C=CN/ST=jiangsu/L=nanjing/O=Tiger/OU=CA-3/CN=CA3/emailAddress=ca3@tiger.com -passout pass:abcdopenssl rsa -in ca3.key -pubout -out ca3.pub -passin pass:abcd :: 用CA2的私钥签署CA3的请求openssl ca -extensions v3_ca -batch -notext -in ca3.csr -out ca3.cer -days 3650 -passin pass:abcd :: 把CA3的证书和公钥拷贝到HOST1和HOST2copy ca3.cer d:\host1© ca3.pub d:\host1© ca3.cer d:\host2© ca3.pub d:\host2 :: 用把属于CA3的所有文件拷贝到CA3，同时把CA3的证书和私钥拷贝到配置文件指出的目录，以便用CA3的私钥给用户签发证书copy ca3.* \ca3© ca3.cer \ca3\democa\cacert.pem© ca3.key \ca3\democa\private\cakey.pem&cd\ca3&cd.>democa\index.txt&echo 01>democa\serial© ca3.cer \ca1© ca3.pub \ca1© \ca1\ca1.cer© \ca1\ca1.pub© \ca2\ca2.cer© \ca2\ca2.pub :: 生成HOST1与HOST2的证书请求和私钥openssl req -newkey rsa:8192 -keyout host1.key -out host1.csr -subj /C=CN/ST=guangdong/L=shenzhen/O=SUN/OU=Office-1/CN=host1 -addext "subjectAltName = DNS:host1" -passout pass:abcdopenssl req -newkey rsa:8192 -keyout host2.key -out host2.csr -subj /C=CN/ST=guangdong/L=shenzhen/O=SUN/OU=Office-2/CN=host2 -addext "subjectAltName = DNS:host2" -passout pass:abcd :: 用CA3的私钥签署用户的请求echo subjectAltName = DNS:host1>md.extopenssl ca -batch -notext -in host1.csr -out host1.cer -days 3650 -extfile md.ext -passin pass:abcdecho subjectAltName = DNS:host2>md.extopenssl ca -batch -notext -in host2.csr -out host2.cer -days 3650 -extfile md.ext -passin pass:abcdopenssl rsa -in host1.key -pubout -out host1.pub -passin pass:abcdopenssl rsa -in host2.key -pubout -out host2.pub -passin pass:abcdcopy host1.* d:\host1© host2.* d:\host2del md.extcopy ca3.cer+ca2.cer+ca1.cer ca-chain.ceropenssl verify -CAfile ca-chain.cer -show_chain host1.ceropenssl verify -CAfile ca-chain.cer -show_chain host2.ceropenssl x509 -in ca1.cer -noout -text|find "CA:TRUE"openssl x509 -in ca2.cer -noout -text|find "CA:TRUE"openssl x509 -in ca3.cer -noout -text|find "CA:TRUE"openssl x509 -in host1.cer -noout -text|find "CA:TRUE"openssl x509 -in host2.cer -noout -text|find "CA:TRUE"

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