记录一次使用CA证书搭建双向认证过程

一、前置条件

1. 拥有域名且备案的服务器一台（域名并不是绝对条件，根据购买CA的证书类型决定；备案是因为CA认证域名所有者的方式中，如果采用文件认证的方式，需要服务器开通80端口，CA会访问域名:80 下的文件来验证域名所有者身份；当然，如果你在HK那就无需备案）

2. 受信CA的证书（受信的意思是CA机构的根证书必须受各个操作系统信任，安卓IOSWINDOWS系统中都有一个信任证书列表，存放所有可信的根证书；不受信的CA机构当然也有，例如12306的证书颁发者是不受信的，所以要手动添加不受信的CA根证书到系统受信列表中）

3. 知识储备：CA 证书 根证书 自建CA证书 证书签发 签名 非对称加密 对称加密 散列

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二、NGINX配置

1. 单向配置（客户端认证服务器是否合法有效）

过程：客户端发起https请求 => 服务端返回证书文件 => 客户端校验证书的颁发机构是否在系统中受信 => 受信则根据证书中的公钥加密一个随机数（后续通信中对称加密的key）=> 服务端使用私钥解密拿到key，后面与客户端的通信皆使用该key对称加解密信息 => ...

 server {
   server_name ssl.demo.com;
   listen 443;
   ssl on; # 开启ssl认证，即https
   ssl_certificate ca-demo/server/server.crt; # CA机构颁发的证书文件路径，后缀是cer或crt都可以，CA下载的文件中包含此文件
   ssl_certificate_key ca-demo/server/server.key; # CA机构颁发的证书对应的私钥文件路径，CA下载的文件中包含此文件
   location / {
     root html;
     index index.html index.htm;
   }
}

此时，浏览器访问该域名https://ssl.demo.com，会发现浏览器地址栏显示绿色小锁头，表示证书受信，单向配置成功。

受信CA证书网站

题外话：一般app或者网站都会采用单向认证，而不采用双向认证，并不是由于双向认证多了一个认证过程耗时，而是由于一般服务器对客户端的认证都会在登录时进行验证，登陆成功即认为客户端有效，因此市面上app很少见到双向认证的。

补充：关于原生是否要预埋服务端证书的问题。阿里聚安全建议采用预埋证书的方式防止中间人攻击（例如Fiddler调试HTTPS），问过别的同事他们产品中也采用了预埋证书的方式，解释一下预埋证书，即将服务端证书（不论证书是否受信任）打包到app中，当app请求服务器端时，比对本地的证书与服务端响应回来的证书是否一致，验证通信的服务器是否正确无误。但是，预埋证书同样有问题，如果服务端证书失效续期后，客户端必须重新打包续期后新的证书，必须要求所有用户强制升级客户端。

2. 双向配置（服务端认证客户端是否有效合法）

过程：使用keytool或者openssl生成一个证书（client.crt）和key(client.p12 P12格式)，专门用于服务端校验客户端身份，证书放到服务端，key(client.p12)打包到客户端。

server {
                server_name ssl.demo.com;
                listen 443;
                ssl on;
                ssl_certificate                 ca-demo/server/server.crt;
                ssl_certificate_key             ca-demo/server/server.key;

                ssl_client_certificate          ca-demo/client.crt; # 客户端crt
                ssl_verify_client               on; # 开启客户端身份校验

                ssl_session_cache               shared:SSL:1m;
                ssl_session_timeout             5m;
                ssl_ciphers                     HIGH:!aNULL:!MD5;
                ssl_prefer_server_ciphers       on;

                location / {
                        root html;
                        index index.html index.htm;
               }
        }

补充：原生如果不预埋服务端证书（server.crt），那么代码中仅需要配置一个证书（P12）,IOS比较方便，直接使用P12证书即可，安卓貌似比较麻烦（好像要将P12生成keystore，然后才可以使用）

客户端未安装P12服务端将拒绝服务

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三、双向认证详细说明

服务端证书说明

1. 1_ca.com.cn_bundle.crt

CA机构颁发，从CA网站下载

2. 2_ca.com.cn.key

CA机构颁发，从CA网站下载

2. server.cer

使用openssl将1_ca.com.cn_bundle.crt转换为server.cer文件

命令：

openssl x509 -in 1_ca.com.cn_bundle.crt -out server.cer -outform der

3. App预埋服务端信任证书：

将server.cer发给安卓与IOS

客户端证书

1. 生成客户端证书库 client.p12

"C:\Java\jdk170\bin\keytool" -validity 36500 -genkeypair -v -alias client -keyalg RSA -storetype PKCS12 -keystore client.p12 -dname "CN=clients.itjoyee.com,OU=jiajianfa,O=jiajianfa,L=Hefei,ST=Anhui,c=cn" -storepass 123456 -keypass 123456

2. 从客户端证书库中导出客户端证书 client.cer

"C:\Java\jdk170\bin\keytool" -export -v -alias client -keystore client.p12 -storetype PKCS12 -storepass 123456 -rfc -file client.cer

3. 将client.p12转换为client.bks

请参考下面文章：
http://blog.csdn.net/zhangyong125/article/details/50402183

4. 将client.cer加入nginx配置中

ssl_client_certificate          client.crt;

5. 证书分发原生

将client.p12发给IOS，client.bks发给安卓

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四、参考文档

1. 如何使用Java访问双向认证的Https资源

2. Https、OpenSSL自建CA证书及签发证书、nginx单向认证、双向认证及使用Java访问

3. 数字证书的原理是什么？