前言

本文主要介绍什么是数字证书和如何使用keytool工具常用命令的使用。最后构建自签名证书。

一、什么是数字证书

数字证书（Digital Certificate )也称电子证书，用于识别网络中用户（计算机）身份，该凭据需要由数字证书颁发机构（Certificate Authority,CA）签发。只有经过CA签发的证书在网络中才具备可认证性。
VeriSign、GerTrust、Thawte是国际权威数字证书颁发认证机构的三巨头。
我国在每个省，直辖市设置有国家权威的数字证书签发机构，如北京北京市数字证书认证中心。
在这里插入图片描述通过使用CA颁发的数字证书，我们可以对网络上传输的数据进行加密、解密、签名、验签操作。确保数据的完整性，机密性，和抗否认性。
数字证书有多种文件编码格式：

CER(Canonical Encoding Rules,规范编码格式)，它是BER(Basic Encoding Rules,基本编码格式)的一个变种，比BER规定更加严格。
DER(Distinguished Encoding Rule,卓越编码格式)同样是BER的一个变种，与CER的不同之处在于：DER使用定长模式，而CER使用变长模式。

二、数字证书申请和验证

1.证书申请流程

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这里的证书机构如果是证书申请者本身，将获得自签名证书

2.浏览器如何验证证书

在浏览器和服务器建立 HTTPS 链接的过程中，服务器向浏览器返回其证书。浏览器此时会验证证书的有效期，证书是否被CA吊销，证书是否是合法的CA机构颁发。

证书中包含证书的有效期，浏览器只需判断当前时间是否在证书的有效范围内
验证证书是否被吊销，一种方法是下载吊销证书列表，第二种方法是在线验证。

接下来是验证证书是否由合法的CA机构颁发。以访问CSDN服务器为例进行解释：

首先，浏览器利用证书的原始信息计算出信息摘要；
然后，利用 CA 的公钥来解密数字证书中的数字签名，解密出来的数据也是信息摘要；
最后，判断这两个信息摘要是否相等。

问题：浏览器如何获取CA的公钥
大部分情况下，CA 机构的数字证书都内置在操作系统中，这样当需要使用某 CA 机构的公钥时，我们只需要依据 CA 机构名称，就能查询到对应的数字证书了，然后再从数字证书中取出公钥。浏览器默认信任操作系统内置的证书为合法证书

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存在问题，在实际情况下，CA 机构众多，操作系统不可能将每家 CA 的数字证书都内置进操作系统。
颁发证书的机构划分为两种类型，根 CA(Root CAs)和中间 CA(Intermediates CAs)，通常申请者都是向中间 CA 去申请证书的，而根 CA 作用就是给中间 CA 做认证，一个根 CA 会认证很多中间的 CA，而这些中间 CA 又可以去认证其他的中间 CA，这样就形成了证书链。
只有通过 WebTrust 国际安全审计认证，根证书才能预装到主流的操作系统，并成为一个可信的认证机构。
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所以只要判断证书的根证书是可信的，那么该证书就是可信证书。

三、KeyTool自签名证书

KeyTool是java的数字证书管理工具，用于数字证书的申请，导入、导出和撤销操作。
KeyTool与本地密钥库相关联，将私钥存于密钥库，公钥则以数字证书输出。

1.生成自签名证书

申请数字证书之前，需要在密钥库中以别名的方式生成本地数字证书
keytool -genkeypair -keyalg RSA -keysize 2048 -sigalg SHA256withRSA -validity 360 -alias theme -keystore theme.keystore
参数含义：

参数	含义
-genkeypair	表示生成密钥
-keyalg	执定密钥算法，这里使用RSA
-keysize	执定密钥长度，默认1024，这里指定2048
-sigalg	指定数字签名算法，这里指定SHA256withRSA
-validity	指定证书有效期，360天
-alias	指定别名
-keystore	指定密钥库存储位置

执行以上命令，输入密钥库口令及其他相关信息，会创建一个密钥库，同时这个密钥库中包含了一个数字证书。
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2.导出证书

这时的数字证书并没有经过CA的认证。不过依然可以使用。下面将证书导出
keytool -exportcert -alias theme -keystore theme.keystore -file theme.cer -rfc
参数含义：

参数	含义
-exportcert	表示导出证书操作
-alias	指定导出别名
-keystore	指定密钥库文件
-file	指定导出文件路径
-rfc	指定以base64编码格式输出

在这里插入图片描述

3.查看证书

可通过以下两种方式查看证书
查看单个证书
keytool -printcert -file theme.cer

在这里插入图片描述
查看密钥库中所有证书：
keytool -list -v -keystore theme.keystore

4.构建CA签名证书

keeytool -certreq -alias theme -keystore theme.keystore -file theme.csr -v
参数说明：

参数	含义
-certreq	表示数字证书申请操作
-alias	指定别名
-keystore	指定密钥库文件
-file	指定导出文件
-v	详细信息

输出密码和相关参数后，得到一个数字证书签发申请theme.csr文件。接着去CA机构进行签发。获得签发后的数字证书(如：theme.cer文件)，需要将其导入信任库。导入证书操作如下：
keytool -importcert -trustcacerts -alias theme -file theme.cer -keystore theme.keystore

参数	含义
-importcert	表示导入数字证书
-trustcacerts	表示将数字证书导入信任库
-alias	指定导入别名
-file	指定数字证书文件路径
-keystore	指定密钥库文件

可以使用以上提到的方式查看导入的证书信息