一、了解及使用
1.搭建私有CA
生成私钥
(umask 077; openssl genrsa -out /etc/pki/CA/private/cakey.pem 2048)
生成自签证书
openssl req -new -x509 -key /etc/pki/CA/private/cakey.pem -out /etc/pki/CA/cacert.pem -days 3655 -new：生成新证书签署请求； -x509：生成自签格式证书，专用于创建私有CA时； -key：生成请求时用到的私有文件路径； -out：生成的请求文件路径；如果自签操作将直接生成签署过的证书； -days：证书的有效时长，单位是day；
为CA提供所需的目录及文件
mkdir -pv /etc/pki/CA/{certs,crl,newcerts}
touch /etc/pki/CA/{serial,index.txt}
echo 01 > /etc/pki/CA/serial
自此，私有CA搭建完成
下面模拟测试使用私有CA为nginx web服务签发证书
用到证书的主机生成私钥
mkdir /etc/nginx/ssl cd /etc/nginx/ssl (umask 077; openssl genrsa -out /etc/httpd/ssl/nginx.key 2048)
生成证书签署请求
openssl req -new -key /etc/httpd/ssl/nginx.key -out /etc/httpd/ssl/nginx.csr -days 365
将请求通过可靠方式发送给CA主机
在CA主机上签署证书
openssl ca -in /tmp/nginx.csr -out /etc/pki/CA/certs/nginx.crt -days 365
将证书传送回web服务器，在nginx配置文件中配置好相应配置即可。
客户端只需要将CA服务的公钥添加至信任的CA列表（/etc/pki/ca-trust/extracted/pem/tls-ca-bundle.pem）中，即可正常使用。
2.生成证书签署请求CSR
如果你想从证书颁发机构(certificate authority)（CA）那里获得 SSL 证书，你必须生成一个证书签署请求(certificate signing request)（CSR）。一个 CSR 主要是由一个密钥对的公钥和一些附加信息组成。当证书被签署时，这两部分都会被插入到证书中。
每当你生成一个 CSR 时，你会被提示提供有关证书的信息。这些信息被称为区分名称(Distinguised Name)（DN）。DN 中的一个重要字段是通用名称(Common Name)（CN），它应该是你打算使用证书的主机的完全合格域名(Fully Qualified Domain Name)（FQDN）。当创建 CSR 时，也可以通过命令行或文件传递信息来跳过交互式提示。
下面是一个 CSR 信息提示的例子：
Country Name (2 letter code) [AU]:US
State or Province Name (full name) [Some-State]:New York
Locality Name (eg, city) []:Brooklyn
Organization Name (eg, company) [Internet Widgits Pty Ltd]:Example Brooklyn Company
Organizational Unit Name (eg, section) []:Technology Division
Common Name (e.g. server FQDN or YOUR name) []:examplebrooklyn.com #重点关注，如果为web请求，该处为指定主机名
Email Address []:
如果你想非交互式地回答 CSR 信息提示，你可以通过在任何请求 CSR 信息的 OpenSSL 命令中添加 -subj 选项来实现。这里是该选项的一个例子，使用上面代码块中显示的相同信息：
-subj "/C=US/ST=New York/L=Brooklyn/O=Example Brooklyn Company/CN=examplebrooklyn.com"
- 以下介绍证书签署请求的多种生产方法
- 生成一个私钥和CSR
这条命令从头开始创建一个 2048 位的私钥（domain.key）和一个 CSR（domain.csr）：
openssl req
-newkey rsa:2048 -nodes -keyout domain.key
-out domain.csr
-newkey rsa:2048 指定密钥应该是 2048 位，使用 RSA 算法生成。
-nodes指定私钥没有用密码加密。
这里没有包含 -new 选项，而是隐含在其中，表示正在生成一个 CSR。
- 从现有的私钥中生成一个 CSR
该命令基于现有的私钥（domain.key）创建一个新的 CSR（domain.csr）：
openssl req
-key domain.key
-new -out domain.csr
-key 指定一个现有的私钥（domain.key)，它将被用来生成一个新的 CSR。
-new 表示正在生成一个 CSR。
- 从现有的证书和私钥生成 CSR
如果你想更新现有的证书，但由于某些原因，你或你的 CA 没有原始的 CSR，请使用这个方法。基本上可以省去重新输入 CSR 信息的麻烦，因为它是从现有证书中提取信息的。
该命令基于现有的证书（domain.crt）和私钥（domain.key）创建一个新的 CSR（domain.csr）：
openssl x509
-in domain.crt
-signkey domain.key
-x509toreq -out domain.csr
-x509toreq 指定你使用一个 X509 证书来制作 CSR。
3.签发证书
如果你想使用 SSL 证书来确保服务的安全，但你不需要 CA 签名的证书，一个有效的（和免费的）解决方案是签署你自己的证书。
你可以自己签发的一种常见证书是自签证书(self-signed certificate)。自签证书是用自己的私钥签署的证书。自签证书和 CA 签名证书一样可以用来加密数据，但是你的用户会显示一个警告，说这个证书不被他们的计算机或浏览器信任。因此，只有当你不需要向用户证明你的服务身份时，才可以使用自签名证书（例如非生产或非公开服务器）。
- 生成自签证书
openssl req -newkey rsa:2048 -nodes -keyout domain.key -x509 -days 365 -out domain.crt -x509 告诉 req 子命令创建一个自签名的证书。 -days 365 选项指定证书的有效期为 365 天。 它会生成一个临时的 CSR，以收集与证书相关的信息。
- 从现有私钥生成自签证书
这条命令可以从现有的私钥（domain.key）中创建一个自签证书（domain.crt）：
openssl req -key domain.key -new -x509 -days 365 -out domain.crt -x509 告诉 req 子命令创建一个自签证书。 -days 365 选项指定证书的有效期为 365 天。 -new 启用 CSR 信息提问。
- 从现有的私钥和 CSR 生成自签证书
这条命令将从现有的私钥（domain.key）和（domain.csr）中创建一个自签证书（domain.crt）：
openssl x509 -signkey domain.key -in domain.csr -req -days 365 -out domain.crt
- 使用自签证书签发
openssl x509 -req -days 730 -CA ca.crt -CAkey ca.key -CAserial root.srl -CAcreateserial -in client.csr -out client.crt -req 固定格式，输入证书请求、签名和输出 -CA 选项指明用于被签名的csr证书 -CAkey 选项指明用于签名的密钥 -CAserial 指明序列号文件 -CAcreateserial 指明文件不存在时自动生成。
二、深入学习
1.OpenSSL通信过程
OpenSSL组成：
libcrypto: 加密和解密算法库
libssl: 通信安全实现
openssl：用户空间命令行程序
SSL如何通信：
SSL Handshark
1、客户端生成随机数，发送自己支持的对称加密、单向加密算法、随机数及OpenSSL version；
2、服务端生成随机数，发送自己确认的对称加密、单向加密算法；并发送自己的证书；有必要时，需要索要客户端的证书；
3、客户端生成随机数，验证证书；发送编码变更通知(确认此次通信使用协商的算法)、随机数；客户端握手结束；
4、服务端接收客户端发来的第二个随机数，生成临时密钥；发送编码变更通知；服务端握手结束；
5、建立SSL连接
SSL通信
6、服务端对明文数据提取指纹，用自己的私钥加密指纹：签名；
7、服务端用生成的临时会话密钥加密整个数据；用对方的公钥加密会话密钥；
8、客户端用自己的私钥解密出会话密钥；用会话密钥解密出数据和加密后的特征码
9、客户端用对方的公钥解密出指纹；用协商的签名算法加密数据与解密的比较；
SSL会话的简化过程
1、客户端发送可供选择的加密方式，并向服务器请求证书
2、服务器端发送证书以及选定的加密方式给客户端
3、客户端取得证书并进行证书验证
如果信任给其发证书的CA
验证证书来源的合法性：用CA的公钥解密证书上数字签名
验证证书的内容的合法性：完整性验证
检查证书的有效期限
检查证书是否被吊销
证书中拥有者的名字，与访问的目标主机是否一致
4、客户端生成临时会话密钥（对称密钥），并使用服务器端的公钥加密此数据发送给服务器，完成密钥交换
5、服务用此密钥加密用户请求的资源，响应给客户端
如果要基于SSL通信就必须在可信的CA那里去获取一个证书，是不理想的；在私有网络中可以使用SSL协议实现工具openssl，完成创建私有CA，创建CA步骤为：
协议最基础依赖是基本算法，所以对基本算法应该有基本的了解
- 对称加密
加密解密使用同一密钥
加密算法：
des: Data Encryption Standard，IBM公司安全实验室研发，成为事实上的标准；在2003年被美国100万的服务破解；
des3：3轮des加密，3个数量级(10^3倍)的des
aes：NIST，密钥长度（128bits, 192bits, 256bits），对于临时密钥没有必要使用
blowfish，twofish，idea，rc6，cast5
特性：
1、加密、解密使用同一个密钥；2、将原始数据分割成为固定大小的块，逐个进行加密；
缺陷：
1、密钥过多；2、密钥分发困难；
- 非对称加密
加密解密使用一对儿密钥
私钥：private key，通过工具创建，使用者自己留存，必须保证其私密性；
公钥：public key，从私钥中提取产生；可公开给所有人；
算法：
DSA(Algorithm): 也被称为DSS(Digital Signature Standard)：只能签名
RSA: 既能签名，又能加解密；
特点：用公钥加密的数据，只能使用与之配对儿的私钥解密；反之亦然；
用途：
数字签名：主要在于让接收方确认发送方的身份；
密钥交换：发送方用对方公钥加密一个对称密钥，并发送给对方；
生成私钥：(umask 077; openssl genrsa -out private.key NUM_BITS)
从私钥中提取公钥：openssl rsa -in private.key -pubout
(): bash中特殊含义：在括号中运行的命令在当前shell的子shell进程中运行。若在子shell中定义的特性仅在子shell的生命周期中有效；
NUM_BITS：密钥长度：2^n；
- 单向加密
提取数据的特征码；类似于指纹；能把人的指纹提取出来，可以把指纹还原成人吗？不行！
工具：openssl dgst, md5sum, sha#sum #=(1:160 224bits 384bits 512bits)
特性：
定长输出：输出长度相同，与数据大小无关；
雪崩效应：初始条件的微小改变，引起结果巨大变化；
功能：
完整性验证：因为这个世界上没有两片相同的树叶；
2.证书其他操作
1）查看 CSR及证书
该命令允许你查看和验证纯文本的 CSR（domain.csr）的内容：
openssl req -text -noout -verify -in domain.csr -verify 验证请求上的签名
该命令允许你查看纯文本证书（domain.crt）的内容：
openssl x509 -text -noout -in domain.crt
2）验证证书由 CA 签署
使用此命令验证证书（domain.crt）是否由特定的 CA 证书（ca.crt）签署：
openssl verify -verbose -CAFile ca.crt domain.crt
3）验证私钥是否与证书和 CSR 匹配
使用这些命令来验证私钥（domain.key）是否匹配证书（domain.crt）和 CSR（domain.csr）：
openssl rsa -noout -modulus -in domain.key | openssl md5 openssl x509 -noout -modulus -in domain.crt | openssl md5 openssl req -noout -modulus -in domain.csr | openssl md5 如果每条命令的输出都是相同的，那么私钥、证书和 CSR 就极有可能是相关的。
4）私钥的加密解密
这需要一个未加密的私钥（unencrypted.key），并输出它的加密版本（encrypted.key）：
openssl rsa -des3 -in unencrypted.key -out encrypted.key
这需要一个加密的私钥（encrypted.key），并输出一个解密的版本（decrypted.key）：
openssl rsa -in encrypted.key -out decrypted.key
5）吊销证书
客户端获取要吊销的证书的serial
openssl x509 -in /etc/pki/CA/certs/httpd.crt -noout -serial -subject
CA主机吊销证书
先根据客户提交的serial和subject信息，对比其与本机数据库index.txt中存储的是否一致；
openssl ca -revoke /etc/pki/CA/newcerts/SERIAL.pem
其中的SERIAL要换成证书真正的序列号
生成吊销证书的吊销编号（第一次吊销证书时执行）
echo 01 > /etc/pki/CA/crlnumber
更新证书吊销列表
openssl ca -gencrl -out thisca.crl
查看crl文件
openssl crl -in /PATH/FROM/CRL_FILE.crl -noout -text