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<title>Dich'blog</title>
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Dich'blog
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<li><a href="https://blog.dich.bid/weekly">weekly</a></li>
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<li><a href="https://blog.dich.bid/search">search</a></li>
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<li><a href="https://blog.dich.bid/about">about me</a></li>
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<li><a href="https://blog.dich.bid/links">links</a></li>
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<h1 class="post-title"><a href="https://blog.dich.bid/network-ssl/">Network的艺术:SSL/TLS证书</a></h1>
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<span class="post-date">
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2024-02-15
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<a class="post-tag" href="https://blog.dich.bid/tags/wang-luo-yi-shu/">#网络艺术</a></span>
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<div class="post-content">
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<p>前言 什么是SSL/TLS证书？它有什么作用？如何部署？</p>
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<span id="continue-reading"></span><h2 id="shen-me-shi-ssl-tlszheng-shu">什么是SSL/TLS证书</h2>
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<p>SSL 的全称是 <code>Secure Sockets Layer</code>（安全套接字层），而 TLS 的全称是 <code>Transport Layer Security</code>（传输层安全协议）。最初由 Netscape 开发的 SSL 协议用于保护网络通信，但由于其存在的安全漏洞，后来被更新、更安全的 TLS 协议所取代。</p>
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<p>如今，当我们谈论“SSL 证书”时，实际上指的是支持 TLS 协议的数字证书，<code>两者在功能上没有本质区别，只是在命名上沿用了历史传统</code>。该证书是由受信任的数字证书颁发机构 CA，在验证服务器身份后颁发，且具有服务器身份验证和数据传输加密功能。简单来说就是<code>HTTP+SSL/TLS证书=HTTPS.</code></p>
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<h2 id="sslzheng-shu-shi-ru-he-gong-zuo-de">SSL证书是如何工作的</h2>
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<ul>
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<li>当我们点击一个超链接（HTTP），浏览器帮我们跳转到新标签页；</li>
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<li>通过DNS（Domain name system）查询找到该域名（地址栏中的如www.xxx.com之类的字符）对应的IP地址，可能是某个CDN的地址；</li>
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<li>服务器上已经配置好certificate.crt（公钥）和private.key（私钥）；</li>
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<li>CDN随后与真正的服务器建立连接，服务器上的反向代理（可能是nginx或者caddy）检测连接，并用配置好的证书将连接升级为HTTPS；</li>
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<li>HTTPS握手并将内容显示在浏览器上。</li>
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</ul>
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<h2 id="ssl-tlszheng-shu-de-wo-shou-guo-cheng">SSL/TLS证书的握手过程</h2>
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<ul>
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<li>客户端发送"ClientHello"消息，包含支持的加密算法和TLS版本；</li>
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<li>服务器回应"ServerHello"消息，选择加密算法并发送SSL/TLS证书；</li>
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<li>客户端验证证书的有效性(通过内置的CA根证书)；</li>
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<li>客户端使用服务器公钥加密一个"预主密钥"并发送给服务器；</li>
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<li>双方根据预主密钥生成会话密钥；</li>
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<li>使用会话密钥进行加密通信；</li>
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<li>加密通信：握手完成后，所有数据传输都使用协商好的对称密钥加密。</li>
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</ul>
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<blockquote>
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<p>使用公钥加密的数据只能用对应的私钥解密，使用私钥加密(签名)的数据可以用对应的公钥验证。</p>
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</blockquote>
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<p>客户端和服务器都支持非常多的密码套件，比如“ECDHE-RSA-AES256-GCM-SHA384”。格式是“密钥交换算法 + 签名算法 + 对称加密算法 + 摘要算法”，这个密码套件的意思就是：“握手时使用 ECDHE 算法进行密钥交换，用 RSA 签名和身份认证，握手后的通信使用 AES 对称算法，密钥长度 256 位，分组模式是 GCM，摘要算法 SHA384 用于消息认证和产生随机数。”</p>
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</blockquote>
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<h2 id="cazheng-shu">CA证书</h2>
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<p>可以看到，验证证书的有效性需要通过CA证书，由CA机构（如DigiCert
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Let's Encrypt）等颁布，CA证书的层级结构如下：</p>
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<ul>
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<li>根CA证书：最高级别的证书，自签名，是整个信任链的起点.</li>
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<li>中间CA证书：由根CA签发，可以签发终端实体证书或其他中间CA证书.</li>
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<li>终端实体证书：由根CA或中间CA签发给网站、服务器等实体使用.</li>
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</ul>
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<p>操作系统和浏览器<code>内置了受信任的根CA证书列表</code>,当验证网站证书时，系统会沿着证书链向上追溯至根CA;如果能找到一个受信任的根CA，且证书链上所有签名有效，则验证通过.这就是保护我们上网安全的<code>信任链</code>的基础。</p>
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<p>当我们访问网页时，往往会看到左上角的<code>锁</code>图标，里面是<code>Google Trust Services</code>或者<code>DigiCert Inc</code>等等，代表证书的颁发来源。如果锁提示不安全，可能是证书过期或者找不到CA证书，即有可能是自签名证书。<code>什么是自签名证书？</code></p>
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<h2 id="zheng-shu-ban-fa">证书颁发</h2>
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<p>我们先来看证书颁发的流程。</p>
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<ul>
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<li>证书申请：网站所有者向证书颁发机构(CA)申请SSL/TLS证书，提供域名和组织信息。</li>
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<li>身份验证：CA验证申请者的身份和域名所有权。验证方式包括域名验证(DV)、组织验证(OV)或扩展验证(EV)。</li>
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<li>证书签发：验证通过后，CA使用其私钥为申请者签发数字证书，包含公钥、域名信息、颁发者信息和有效期等。</li>
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<li>安装部署：网站管理员将证书安装到Web服务器上。</li>
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</ul>
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<p>可以看到过程有点麻烦，个人建站的话往往使用自签名证书，即<code>ssh-keygen</code>生成的公钥和私钥，由于没有CA所以会显示不安全。</p>
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<h2 id="shen-qing-zheng-shu">申请证书</h2>
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<ul>
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<li>
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<p><a href="https://www.sslforfree.com/">sslforfree</a>由 ZeroSSL 支持颁发的免费SSL证书.</p>
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</li>
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<li>
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<p>通过<a href="https://amh.sh/ssl.htm">AMH</a>提供的自助在线申请服务申请SSL通配符证书.需要注册AMH账号.</p>
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</li>
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<li>
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<p><a href="https://letsencrypt.osfipin.com/">letsencrypt</a>，支持申请多渠道SSL证书.</p>
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</li>
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<li>
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<p>借助<a href="https://punchsalad.com/ssl-certificate-generator/">Punchsalad</a>提供的在线服务申请SSL证书，无需登录，仅需邮箱即可完成SSL通配符证书申请和签发.</p>
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</li>
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</ul>
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<h2 id="dv-ov-ev-sslzheng-shu-de-qu-bie">DV/OV/EV SSL证书的区别</h2>
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<p>以下是三种主要SSL证书验证类型的对比：</p>
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<table><thead><tr><th>特性</th><th>域名型SSL (DV SSL)</th><th>企业型SSL (OV SSL)</th><th>增强型SSL (EV SSL)</th></tr></thead><tbody>
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<tr><td><strong>验证级别</strong></td><td>最低</td><td>中等</td><td>最高</td></tr>
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<tr><td><strong>验证内容</strong></td><td>仅验证域名所有权</td><td>验证域名所有权和组织信息</td><td>最严格的验证，包括法律、物理和运营存在的全面验证</td></tr>
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<tr><td><strong>验证流程</strong></td><td>自动化验证（邮件、DNS记录等）</td><td>半自动验证</td><td>人工审核为主</td></tr>
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<tr><td><strong>签发时间</strong></td><td>几分钟到数小时</td><td>1-3个工作日</td><td>5-7个工作日</td></tr>
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<tr><td><strong>浏览器显示</strong></td><td>普通锁图标</td><td>普通锁图标</td><td>地址栏绿色显示（部分浏览器已取消）</td></tr>
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||||
<tr><td><strong>适用场景</strong></td><td>个人博客、信息网站</td><td>企业网站、电子商务</td><td>银行、金融机构、大型电商</td></tr>
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||||
<tr><td><strong>成本</strong></td><td>低</td><td>中等</td><td>高</td></tr>
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||||
<tr><td><strong>信任度</strong></td><td>基本</td><td>中等</td><td>最高</td></tr>
|
||||
<tr><td><strong>证书信息</strong></td><td>只包含域名信息</td><td>包含组织名称和域名</td><td>包含完整的组织详细信息</td></tr>
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||||
<tr><td><strong>安全加密强度</strong></td><td>相同</td><td>相同</td><td>相同</td></tr>
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</tbody></table>
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<h2 id="zheng-shu-lei-xing">证书类型</h2>
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<p>有时候可以购买如<code>*.xxx.com</code>的通配符证书，即一个证书通用与所有子域名。以及还有其他如多域名证书和上面提到的DV/OV/EV证书的类型。</p>
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<table><thead><tr><th>证书类型</th><th>覆盖范围</th><th>安全级别</th><th>验证过程</th><th>适用场景</th><th>价格范围</th></tr></thead><tbody>
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<tr><td>单域名证书</td><td>仅一个特定域名</td><td>基本到高</td><td>DV/OV/EV</td><td>个人网站或小型企业</td><td>低到高</td></tr>
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<tr><td>通配符证书</td><td>主域名及其所有一级子域名</td><td>基本到中等</td><td>DV/OV</td><td>拥有多个子域名的网站</td><td>中等到高</td></tr>
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||||
<tr><td>多域名证书(SAN)</td><td>多个不同域名</td><td>基本到高</td><td>DV/OV/EV</td><td>管理多个不相关域名的企业</td><td>中等到高</td></tr>
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||||
<tr><td>自签名证书</td><td>任意</td><td>低</td><td>无需验证</td><td>测试环境、内部网络</td><td>免费</td></tr>
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</tbody></table>
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<hr />
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||||
<p><strong>Done.</strong></p>
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</div>
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<div class="pagination__title">
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<span class="pagination__title-h">Thanks for reading! Read other posts?</span>
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