OpenSSL中的自签名证书是什么意思？

Question

我是一个OpenSSL工具的新手，有些概念我不太理解。您能为我解释一下这些概念吗？比如说CA，自签名证书或者任何其他概念都可以帮助我更好地理解。

（如果我使用了错误的术语或语法，请您见谅，我正在学习英语语言。）

- Sam

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你需要了解公钥基础设施（PKI）才能理解证书的含义。 - Balamurugan

Answer 1

证书的目的是以一种可验证的方式声明信息。在这个上下文中，公钥证书，更具体地说是X.509证书，声明了公钥、标识符（主题可分辨名称和/或主题备用名称）和各种其他属性之间的绑定。所有这些信息都被签名，以形成证书。

X.509证书既有发行者又有主题。主题是表示证书标识的标识符（拥有与此证书中的公钥匹配的私钥的人或事物），而发行者则代表使用其私钥签署此证书的人或组织的标识符。

证书的使用可以广泛分为两类：用于特定应用程序或服务的证书（例如，身份验证SSL/TLS服务器）和用于证明其他证书有效性的证书。

对于后者，证书被用作公钥基础设施（PKI）的构建块。认证机构（CA）是颁发证书的机构：它签署将证书中的公钥与主题绑定的声明。这样做时，它会将自己的名称作为颁发者名称放入所颁发的证书中。

如果你把证书和护照（将你的照片和姓名绑在一起）进行比较，CA就是你的护照机关：他们实际上认证了护照所说的内容是真实的，以便其他人能够验证它。

信任CA可以让你相信它发行的证书。你可以在你信任的CA和由这些CA颁发的你之前没有见过的证书之间建立信任链。

随之而来的是“引导”问题：你如何信任CA本身？

自签名证书是发行者和主题相同的证书；它们用包含公钥的私钥签名。它们位于信任链的顶部。它们往往是CA证书（除非为特定服务量身定制，否则您无法在外部验证时信任）。

CA证书是可用于发行/验证其他证书的证书。（如果它们位于根/自签名CA证书和你希望验证的证书之间的链中间，它们可以是中间CA证书。）定义证书如何用于验证其他证书的规则在PKIX specification (RFC 3280/5280)中定义。

浏览器和操作系统预装了一份默认信任的CA证书列表。这些证书大多数来自商业颁发机构，他们会检查服务证书中的信息并收取费用。作为回报，你可以信任他们所颁发证书的内容（但这不是完美的系统）。这里需要有一个“信任飞跃”，因为你需要相信浏览器/操作系统只包含声誉良好的CA证书。

如果你使用openssl s_client，并且看到类似于“链中的自签名证书”或“无法验证证书”的消息，这并不一定意味着出现了问题，但是openssl默认不使用预定义的受信任CA证书列表。它的大多数命令都有像-CAfile或CApath这样的选项，允许你指定你愿意信任哪些CA证书。

服务的自签名证书是一种特殊情况，其中服务自行声明其内容。你通常无法验证此类证书的真实性，除非你有一种外部方式来信任它（例如，如果你在计算机上自己安装了它并手动检查了其内容，或者如果你信任的某人将其给了你）。

(您可能也对这个问题感兴趣，关于如何使用HTTPS服务器证书。)

- Bruno

Answer 2

一般证书的目的是建立信任链：“我信任这个第三方公司，他们信任你，因此我可以信任你。” 自签名证书意味着您自己生成了它，因此我并没有对您的信任增加。 （这些非常适合测试，但其他用途不大。）另一种类型是可信证书，通过让知名公司出售给您（例如Verisign）来获得。这是一个商品市场，因此各公司的价格相当一致。这取决于证书的预期使用和范围。（例如，用于签署Android应用程序的证书与用于验证https://www.example.com/的证书非常不同。）

“CA”或证书颁发机构是发行证书的公司。在可信证书的情况下，它就是那家公司，例如Verisign。在自签名证书的情况下，CA是您，即您颁发了该证书。

- robrich

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如果您创建自己的私有CA并使用它来签署自己服务的证书，则仍适用于您使用的术语“您自己生成了它”。但这并不意味着服务证书是“自签名的”。它仍然由（不受信任的）CA签名。这听起来可能像吹毛求疵，但我有时会看到由某人自己的CA签名的证书错误地称为自签名证书，这就是为什么我想指出这种区别的原因。 - Alexander Stumpf

@AlexanderStumpf 您是正确的。还有第三种类别：“我是自己的CA”，在这种情况下，它在内部受信任（因为您已将公共证书添加到所有计算机中），但在外部不受信任。 - robrich

如果我创建自己的CA并使用其签署我的服务证书，那么服务证书就不是自签名的。答案的最后一段在这方面是具有误导性的。自签名证书是一种其签名可以使用同一证书的公钥进行验证的证书。 - Alexander Stumpf

@AlexanderStumpf 你在技术上是正确的，但我们正在纠缠于细节。更确切地说，如果您创建自己的CA，则它不受公共信任，因此您必须采取行动以使其在需要使用它的每台计算机上得到信任。 CA是自签名的，因为您自己签名了它，尽管如果您从中创建派生（正确未自签名但仍不受公众信任）证书，则可能会出现信任链。 mkcert非常适合本地开发。可惜，在大多数用例中，“创建自己的CA”仍然是边缘情况。 - robrich

@robrich 我对“创建自己的CA”有不同的看法，但这可能是因为不同的视角，在我的工作环境中，这更多是规则而不是边缘情况。（在K8s环境中使用集群CA） - Alexander Stumpf

Answer 3

自签名证书在大多数浏览器中会引起某种形式的“不受信任”的警报，询问您是否要继续并添加异常等。但这并不意味着连接不安全 - 它仍然是通过SSL进行的。

通常CA会收取费用，但如果您搜索一下，也有一些免费的CA可用。

- CodeClown42