https、ssl证书基本信息、证书链

证书版本概要

​ X.509被广泛使用的数字证书标准，是由国际电联电信委员会（ITU-T）为单点登录（SSO-Single Sing-on）和授权管理基础设施（PMI-Privilege Management Infrastructure）制定的PKI标准。X.509定义了（但不仅限于）公钥证书、证书吊销清单、属性证书和证书路径验证算法等证书标准。

​ X.509最初是在1988年的7月3日发布的，版本是X.509 v1，当时是作为ITU X.500目录服务标准的一部分。它设定了一系列严格的CA分级体系来颁发数字证书。和其他网络信任模型（譬如PGP)对比，任何人，不仅仅是特定的 CA，可以签发并验证其他密钥证书的有效性。

​ X.509 2 版引入了主体和签发人唯一标识符的概念，以解决主体和/或签发人名称在一段时间后可能重复使用的问题。大多数证书监视文档都极力建议不要重复使用主体或签发人名称，而且建议证书不要使用唯一标识符。版本 2 证书尚未得到广泛使用。

​ X.509 3 版是最新的版本（1996 年）。它支持扩展的概念，因此任何人均可定义扩展并将其纳入证书中。现在常用的扩展包括：KeyUsage（仅限密钥用于特殊目的，例如“只签”）和 AlternativeNames（允许其它标识与该公钥关联，例如 DNS 名、电子邮件地址、IP 地址）。扩展可标记为“极重要”，以表示应选中该扩展并强制执行或使用。例如，如果某一证书将 KeyUsage 扩展标记为“极重要”，而且设置为“keyCertSign”，则在 SSL 通信期间该证书出现时将被拒绝，因为该证书扩展表示相关私钥应只用于签写证书，而不应该用于 SSL。

现在的证书基本上都是v3版本

证书的工作原理

如上图所示，为签名过程和client端验证过程。中间方框为一个数字证书，在制作数字证书时，会将证书中的部分内容使用签名算法计算得到签名，然后CA使用私钥将该签名值加密为指纹信息。

当证书发送给客户端之后，客户端首先会使用同样的签名算法获得签名1。在用CA的公匙对签名指纹解密得到一个hash值H2。

比较签名1和签名2，如果值相同，则为可信赖的证书，否则则认为证书不可信。

证书验证级别

域名型：DV

企业型：OV

增强型：EV

域名型仅确认域名

企业型和增强型需要企业的相关信息（增强型需要更多的信息）

在申请证书时，根据自己的需求，选择对应的级别。

证书结构

证书字段

证书是三个连串（SEQUENCE）的字段：tbsCertificate、signatureAlgorithm、signatureValue

tbsCertificate：这个字段含有主题和发行者的名字，主题联系起来的公开密钥，有效期和其他相关信息。

signatureAlgorithm：signatureAlgorithm字段含有CA签发证书使用的密码学算法标识符。

signatureValue：signatureValue字段包括对tbsCertificate的ASN.1 DER编码的数字签名。TbsCertificate
的ASN.1 DER编码作为签名函数的输入参数。这个签名结果值然后作为BIT STRING 类型*
的ASN.1*编码，并且包括在证书的签名字段中。

// X.509数字证书
Certificate
  // 版本号
  Version Number 
  // 序列号
  Serial Number 
  // 证书签名算法
  Signature Algorithm
  // 证书发行者
  Issuer Name
  // 证书有效时间
  Validity period
  // 证书主体名称
  Subject name
  // 证书主体公钥信息
  Subject Public Key Info
    // 证书公钥算法
    Public Key Algorithm
    // 证书公钥
    Subject Public Key
  // 发行商唯一ID
  Issuer Unique Identifier (optional)
  // 主体唯一ID
  Subject Unique Identifier (optional)
  // 扩展
  Extensions (optional)

// 证书签名算法
Certificate Signature Algorithm
// 证书签名值
Certificate Signature

证书扩展字段

v3版本中加入了证书扩展字段，对证书体系做了更加细致的规范

扩展字段可标记为及其重要：critical

当一个扩展字段被设置为critical时，在证书校验时，如果扩展字段校验失败，则证书校验失败

比较重要的扩展字段有以下几个:

id-ce-keyUsage：密钥使用

​ 指定了这份证书包含的公钥可以执行的密码操作，例如只能用于签名，但不能用来加密。

id-ce-basicConstraints：基本约束

​ 用于指示一份证书是不是CA证书。

id-ce-extKeyUsage：密钥使用扩展

​ Extended Key Usage{id ce 37}，典型用法是指定叶子证书中的公钥的使用目的。它包括一系列的OID，每一个都指定一种用途。例如{id pkix 31}表示用于服务器端的TLS/SSL连接；{id pkix 34}表示密钥可以用于保护电子邮件。

证书种类

CA证书

CA是证书的签发机构，它是公钥基础设施（Public Key Infrastructure，PKI）的核心。CA是负责签发证书、认证证书、管理已颁发证书的机关。

CA 拥有一个证书（内含公钥和私钥）。网上的公众用户通过验证 CA 的签字从而信任 CA ，任何人都可以得到 CA 的证书（含公钥），用以验证它所签发的证书。

中间证书

实际证书申请中，由于权威的CA机构数量不多，若所有的服务器证书都向权威CA机构申请，那么CA机构的工作量就会非常大，同时也考虑到安全因素，因此CA机构采取授权二级机构的方式来管理证书申请，经授权的二级机构也可以签发服务器证书。

中间证书与CA证书一样，也是负责签发证书、认证证书、管理已颁发证书，只不过中间证书的指纹是用CA的私钥加密。

服务器证书

服务器证书就是服务器自己的证书，不能签发下层证书，只能使用，服务器证书的指纹用的是上层证书的私钥加密，需要用上层证书的公钥进行解密

证书链

在浏览器的证书验证中，会从服务器证书开始，向上寻找上级证书，直到找到浏览器内置的CA证书。如果一个证书无法找到CA证书，则该证书会被认为是无效证书，浏览器会进行提示，继续访问有风险。

如图

1、根据服务器证书的签发组织找到中间证书（一般网站会将证书链中除了CA证书的其他证书全部发送给客户端）

2、根据中间证书的签发组织找到CA证书

3、用CA证书的证书公匙解密中间证书的签名指纹，如果能够解密并验证，则说明中间证书是由CA颁发，并且信息没有篡改

4、用中间证书的证书公匙解密服务器证书的签名指纹，如果能够解密并验证，则说明服务器证书是由中间证书颁发，并且信息没有篡改

5、还会对服务器证书的域名、证书期限等基本信息进行验证，全部验证通过则确认证书验证通过。