自签名CA和自签名证书的区别

Question

我不太清楚CA密钥和证书之间的区别。难道CA密钥不就是一个证书吗？让我通过一个例子来澄清一下。

我有一个客户端和一个服务器。我只想验证与我的服务器的连接，而不是尝试建立对其他人的信任，因此我不关心使用真正的CA进行签名。

选项1：生成自签名CA（ssCA）并使用它来签署证书(C)。然后将ssCA安装到客户端的根密钥库中，并设置我的服务器使用证书C。

选项2：生成自签名证书(SSC)。将SSC安装到客户端的根密钥库中。设置我的服务器使用证书SSC。

第二个选项似乎是一个更简单的过程。那仍然有效吗？

- Pace

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我将关闭此问题，因为它不符合[help/on-topic]中所述的实际编程问题的范畴。 - Martijn Pieters

Answer 1

首先，关于密钥和证书（关于“CA密钥”），在讨论公钥证书（通常是X.509）时会用到三个部分：公钥、私钥和证书。

公钥和私钥构成一对。您可以使用私钥进行签名和解密，可以使用公钥进行验证（签名）和加密。公钥旨在被分发，而私钥则要保持私密。

公钥证书是公钥和各种信息（主要涉及密钥对所有者的身份，即控制私钥的人）的组合，使用证书颁发机构的私钥进行签名。

X.509证书有一个主题可区分名称和一个发行者可区分名称。发行者名称是颁发证书实体的证书的主题名称。自签名证书是一种特殊情况，其中发行者和主题相同。

通过签署证书的内容（即颁发证书），发行者断言其内容，特别是密钥、身份（主题）和各种属性之间的绑定（这些属性可能指示证书的意图或使用范围）。

此外，PKIX规范定义了一个扩展（给定证书的一部分），指示是否可以将证书用作CA证书，也就是说，是否可以将其用作另一个证书的颁发者。

基于此，您可以在最终实体证书（您要为用户或服务器验证的证书）和信任的CA证书之间构建一条证书链。最终服务的端实体证书和您信任的CA证书之间可能存在中间CA证书（由其他CA证书颁发）。您不严格需要在顶部拥有根CA（自签名CA证书），但通常情况下会这样做（如果您愿意，可以直接信任中间CA证书）。

针对您的使用情况，如果您为特定服务生成自签名证书，则是否具有CA标志（基本限制扩展）并不重要。只有当您想要构建自己的PKI时，才需要它成为CA证书以便能够签发其他证书。如果您为此服务生成的证书是CA证书，那么它不应该造成任何伤害。更重要的是您如何配置客户端信任该证书以用于此特定服务器（例如，浏览器应该可以轻松地创建显式例外）。如果配置机制遵循PKI模型（而不使用特定例外），由于不需要构建链路（只有一张证书），您应该能够将证书直接导入客户端的信任锚点，而无论它是否为CA证书（但这可能取决于客户端的配置机制）。

- Bruno

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感谢提供的信息。我会给Helge正确的答案，因为它更早并且更简洁。不过，这也是很有用的知识。 - Pace

一个被攻击的CA证书会造成更多的损害（会影响客户端信任的所有TLS连接），而特定的证书只会影响该证书所颁发的用例。 - Marco Kinski

@MarcoKinski 没错。这就是为什么你应该在自己生成的CA证书中添加名称约束。这样，即使是一个被攻击的自我生成的CA证书的私钥也不能用于中间人攻击你与外部服务之间的流量。（即不符合名称约束的服务） - Alexander Stumpf

Answer 2

两种选项都是有效的，选项2更简单。

当您需要多个证书时，选项1（设置自己的CA）更可取。在公司中，您可能会建立自己的CA，并将该CA的证书安装在所有客户端的根密钥库中。然后，这些客户端将接受由您的CA签名的所有证书。

选项2（自签名证书而无需CA）更容易。如果您只需要一个单独的证书，那么这就足够了。将其安装在客户端的密钥库中即可。但是，当您需要第二张证书时，您需要再次在所有客户端上安装它。

此处是进一步信息的链接：创建证书颁发机构和自签名SSL证书

- Helge Klein

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如果一个证书授权机构签署了一个证书，我仍然可以只信任生成的证书（在这种情况下是C），知道我只需要信任由证书授权机构生成的每个证书，而不是来自证书授权机构的一个证书吗？ - ivandov

@ivandov 这取决于客户端。通常应该是可能的，但有些浏览器（你好，Chrome！）不再相信叶证书。您仍将收到错误消息。 - Alexander Stumpf

Answer 3

你可以使用openssl x509 -noout -text -in $YOUR_CERT来查看文件内容的差异：

在你的自签名CA中，你可以看到：

    X509v3 extensions:                                                          
        X509v3 Basic Constraints:
            CA:TRUE, pathlen:0

在您的自签名证书中，它是这样的：

    X509v3 extensions:                                                          
        X509v3 Basic Constraints:
            CA:FALSE

- toksea

Answer 4

如果您需要更多的证书（C），您需要创建一个自签名CA（ssCA）。
如果您只需要一个证书，您可以创建一个自签名证书（SSC）。
为了信任单个证书（SSC），您需要将SSC安装到客户端的根密钥库中。
如果您需要同时信任多个证书，则需要创建一个自签名CA（ssCA），然后将ssCA安装到客户端的根密钥库中。

- CHOO YJ

Answer 5

您必须始终拥有根CA，CA具有可用于签署较低级别证书的密钥和可嵌入客户端接受的根证书，用于验证较低级别证书以检查其是否有效。自签名只是意味着您是自己的CA。每当创建自签名证书时，您都需要创建一个CA，然后使用该CA签署站点证书。

- ewanm89