用openssl生成SSL使用的私钥和证书，并自己做CA签名

 本文记叙的是一次基于SSL的socket通讯程序开发中，有关证书，签名，身份验证相关的步骤。 我们的场景下，socket服务端是java语言编写的，客户端是c语言。使用了一个叫做matrixssl的c语言库。自己做CA签名，不等同于“自签名”。 自签名的情况，RSA的公钥私钥只有一对，用私钥对公钥证书做签名。而我们的场景是，自己做CA，有一个CA的公钥私钥对。 而socket的服务端也有一个公钥私钥对。 用CA的私钥对socket服务端的公钥证书做签名。

openssl genrsa -out ca.key 1024

（这里我们没有用des3加密。 可以增加一个-des3参数加密，详情可以man genrsa） 

openssl req -new -x509 -days 36500 -key ca.key -out ca.crt

（这一步的时候需要在提示之下输入许多信息，包括国家代码，省份，城市，公司机构名等） 

生成server端的私钥key：

openssl genrsa -out server.key 1024

生成server端的req文件（这一步生成的req文件，包含公钥证书，外加身份信息，例如国家，省份，公司等。用它提交给ca，让ca来对它做签名 ）：

openssl req -new -key server.key -out server.csr

用CA的私钥对server的req文件做签名，得到server的证书： 

openssl x509 -req -days 3650 -in server.csr -CA ca.crt -CAkey ca.key -CAcreateserial -out server.crt

（注：如果第一次使用openssl，报告一些相关的文件找不到之类的错误，可能需要先执行2个命令：touch /etc/pki/CA/index.txt 和 echo '01' > /etc/pki/CA/serial） 

以上得到的server.crt就是服务端的证书文件。（有很多软件中需要各种不同证书存储格式，可能需要各种转换。 如PEM， P12等，我们的场景下也需要一点转换，下文会描述。刚开始做这些的同学可能会觉得证书，以及格式等非常的混乱。 这个时候能做的就是冷静下来，耐心的理清楚TLS， RSA等原理， 多看看openssl的man文档） 
不知道把ca.crt叫做CA的证书文件是否妥当，但是可以确定的是，客户端使用ca.crt可以校验server的身份。server在SSL/TLS握手的过程中会下发自己的证书，而这个证书是经过CA签名的。CA签名的时候使用的是CA自己的私钥，而ca.crt则包含了CA的公钥，可以用于检验这一签名，以确认是否是自己签的名。

服务端需要使用的文件是：server私钥(key)， server证书。 
客户端需要使用的文件是：CA file（ca的证书，用以验证server下发的证书）

我们的server端使用java， 使用p12（PKCS12）格式的证书。使用openssl可以进行格式转换： 
openssl pkcs12 -export -clcerts -in server.crt -inkey server.key -out server.p12

可以看到输出的server.p12中应该包含了server.key和server.crt的内容。

我们的c语言客户端直接使用CA文件： ca.crt.

我们也用java写过客户端， java使用CA文件格式为 jks。那么可能需要一个转换，这里使用的是java的bin目录下的keytool： 
keytool -importcert -alias CA -file ca.crt -keystore ca.jks

转换的时候要求输入一个密码。这样就把ca.crt转换为了 ca.jks格式。

下面附上部分socket服务端和java版的客户端的代码。c的就不贴了，用的matrixssl。

java服务端(mina)代码片段：

String file = "/file/path/server.p12";
        String keyType = "PKCS12"; char[] password = "passwd".toCharArray();
        KeyStore ks = KeyStore.getInstance(keyType);
        ks.load(new FileInputStream(file), password);
        KeyManagerFactory kmf = KeyManagerFactory.getInstance(
            KeyManagerFactory.getDefaultAlgorithm());
        kmf.init(ks, password);
        SSLContext ctx = SSLContext.getInstance("TLS");
        ctx.init(kmf.getKeyManagers(), null, null);

        SslFilter sslFilter = new SslFilter(ctx); // 在mina的acceptor中增加这个filter就可以了。 
acceptor.getFilterChain().addLast("ssl", new SslFilter(createSslContext()));

java版客户端（mina）代码片段：

// trust String file = "/data/tmp/ca.jks";
        String keyType = "jks"; char[] password = "123456".toCharArray();
        KeyStore ks = KeyStore.getInstance(keyType);
        ks.load(new FileInputStream(file), password);
        TrustManagerFactory tmf = TrustManagerFactory
                .getInstance(TrustManagerFactory.getDefaultAlgorithm());
        tmf.init(ks);

        SSLContext sslContext = SSLContext.getInstance("TLS");
        sslContext.init(null, tmf.getTrustManagers(), null);
        SslFilter sslFilter = new SslFilter(sslContext);
        sslFilter.setUseClientMode(true); // server端是addLast ,  这个却是 addFirst. 这个顺序不能搞错了。
 connector.getFilterChain().addFirst("sslFilter", sslFilter);