使用证书颁发机构签署证书请求

Question

我想使用 TLS 相互身份验证在 go 中创建的 API 上对客户端进行身份验证。我创建了一个证书颁发机构，假设 Bob 有一个他想与客户端一起使用的密钥对。 Bob 创建了一个证书请求，并希望我验证他的证书以便获得授权和 在 API 上进行身份验证。

我用它来创建我的证书颁发机构：

openssl genrsa -aes256 -out ca.key 4096
openssl req -new -x509 -sha256 -days 730 -key ca.key -out ca.crt

Bob 用它来创建他的证书和证书请求：

openssl genrsa -out bob.key 4096
openssl req -new -key bob.key -out bob.csr

我想实现这一点，但在进行中：

openssl x509 -req -days 365 -sha256 -in bob.csr -CA ca.crt -CAkey ca.key -set_serial 3 -out bob.crt

现在，通过这些命令，Bob 可以创建一个到我的 API 的 TLS 连接，它使用这个 tls.Config ：

func createTLSConfig(certFile string, keyFile string, clientCAFilepath string) (config *tls.Config, err error) {
    cer, err := tls.LoadX509KeyPair(certFile, keyFile)
    if err != nil {
        return nil, err
    }

    clientCAFile, err := ioutil.ReadFile(clientCAFilepath)
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    clientCAPool := x509.NewCertPool()
    clientCAPool.AppendCertsFromPEM(clientCAFile)

    config = &tls.Config{
        Certificates: []tls.Certificate{cer},
        ClientAuth: tls.RequireAndVerifyClientCert,
        ClientCAs:  clientCAPool,
        CipherSuites: []uint16{
            tls.TLS_ECDHE_RSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384,
            tls.TLS_ECDHE_ECDSA_WITH_AES_256_GCM_SHA384,
        },
        PreferServerCipherSuites: true,
        SessionTicketsDisabled:   false,
        MinVersion:               tls.VersionTLS12,
        CurvePreferences:         []tls.CurveID{tls.CurveP521, tls.CurveP384},
    }

    return config, nil
}

但是如果 Julia 现在想登录呢？她必须创建一个 CSR，将其发送给我，我也必须手动将她的 CSR 验证到 CRT。为了避免这种手动操作，我们的想法是有一个注册端点，Julia 可以在其中提交她的 CSR 并取回有效的 CRT。端点基本上看起来像这样：

func Register(c echo.Context) (err error) {
    // get Julia's csr from POST body
    csr := certificateFromBody(c.Body)

    // valid csr with ca to generate the crt
    crt := signCSR(csr, config.ClientCAPath)

    // return the crt to julia
    return c.JSON(http.StatusCreated, base64.StdEncoding.EncodeToString(crt))
}

我花了一些时间了解 openssl 如何使用 CA 从 CRS 创建 CRT，但没有成功。

Golang 有一个来自crypto/x509 包的CertificateRequest object，我可以使用ParseCertificateRequest 创建它，但我找不到接受这个对象和我的CA 并返回证书的函数。

感谢您的帮助！

Answer 1

现在可以了，这是一个基本的解决方案，可以通过 CA 验证来自 CRT 的 CSR：

• 加载 ca 证书
• 加载 ca 私钥（带密码）
• 加载鲍勃 CSR
• 使用 CSR 和 CA 信息创建证书模板
• 从模板和 CA 私钥生成证书
• 保存 bob 的证书

一个工作示例：

package main

import (
    "crypto/rand"
    "crypto/x509"
    "encoding/pem"
    "io/ioutil"
    "math/big"
    "os"
    "time"
)

func crsToCrtExample() {
    // load CA key pair
    //      public key
    caPublicKeyFile, err := ioutil.ReadFile("certs/ca-root.crt")
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    pemBlock, _ := pem.Decode(caPublicKeyFile)
    if pemBlock == nil {
        panic("pem.Decode failed")
    }
    caCRT, err := x509.ParseCertificate(pemBlock.Bytes)
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    //      private key
    caPrivateKeyFile, err := ioutil.ReadFile("certs/ca-mutu.key")
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    pemBlock, _ = pem.Decode(caPrivateKeyFile)
    if pemBlock == nil {
        panic("pem.Decode failed")
    }
    der, err := x509.DecryptPEMBlock(pemBlock, []byte("ca private key password"))
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    caPrivateKey, err := x509.ParsePKCS1PrivateKey(der)
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    // load client certificate request
    clientCSRFile, err := ioutil.ReadFile("certs/bob.csr")
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    pemBlock, _ = pem.Decode(clientCSRFile)
    if pemBlock == nil {
        panic("pem.Decode failed")
    }
    clientCSR, err := x509.ParseCertificateRequest(pemBlock.Bytes)
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    if err = clientCSR.CheckSignature(); err != nil {
        panic(err)
    }

    // create client certificate template
    clientCRTTemplate := x509.Certificate{
        Signature:          clientCSR.Signature,
        SignatureAlgorithm: clientCSR.SignatureAlgorithm,

        PublicKeyAlgorithm: clientCSR.PublicKeyAlgorithm,
        PublicKey:          clientCSR.PublicKey,

        SerialNumber: big.NewInt(2),
        Issuer:       caCRT.Subject,
        Subject:      clientCSR.Subject,
        NotBefore:    time.Now(),
        NotAfter:     time.Now().Add(24 * time.Hour),
        KeyUsage:     x509.KeyUsageDigitalSignature,
        ExtKeyUsage:  []x509.ExtKeyUsage{x509.ExtKeyUsageClientAuth},
    }

    // create client certificate from template and CA public key
    clientCRTRaw, err := x509.CreateCertificate(rand.Reader, &clientCRTTemplate, caCRT, clientCSR.PublicKey, caPrivateKey)
    if err != nil {
        panic(err)
    }

    // save the certificate
    clientCRTFile, err := os.Create("certs/bob.crt")
    if err != nil {
        panic(err)
    }
    pem.Encode(clientCRTFile, &pem.Block{Type: "CERTIFICATE", Bytes: clientCRTRaw})
    clientCRTFile.Close()
}

谢谢马克！

Answer 2

您也许可以使用x509.CreateCertificate。

CreateCertificate 的参数之一是“模板”证书。

您可以使用 Julia 的 CertificateRequest 中的字段设置模板证书的字段。

Go 的 generate cert 脚本显示了 CreateCertificate 的示例用法。

这假设来自 Julia 的 API 请求确实来自 Julia，并且被充分信任以签署请求并返回证书。

另外，Using your own PKI for TLS in Go 可能会有所帮助。

Answer 3

这是我为一篇关于 PKI 的博客文章编写的演示程序的代码片段。全文：https://anchorloop.com/2017/09/25/security-iq-ii-public-key-infrastructure/

// Now read that number of bytes and parse the certificate request
asn1Data := make([]byte, asn1DataSize)
_, err = reader.Read(asn1Data)
if err != nil {
    return err
}
fmt.Println("Received Certificate Signing Request.")
certReq, err := x509.ParseCertificateRequest(asn1Data)
if err != nil {
    return err
}

// Create template for certificate creation, uses properties from the request and root certificate.
serialNumberLimit := new(big.Int).Lsh(big.NewInt(1), 128)
serialNumber, err := rand.Int(rand.Reader, serialNumberLimit)
if err != nil {
    return err
}
template := x509.Certificate {
    Signature: certReq.Signature,
    SignatureAlgorithm: certReq.SignatureAlgorithm,

    PublicKeyAlgorithm: certReq.PublicKeyAlgorithm,
    PublicKey: certReq.PublicKey,

    SerialNumber: serialNumber,
    Issuer: rootCert.Subject,
    Subject: certReq.Subject,
    NotBefore: time.Now(),
    NotAfter: time.Now().Add(time.Hour * 24 * 365),
    KeyUsage: x509.KeyUsageDigitalSignature,
    ExtKeyUsage: []x509.ExtKeyUsage{x509.ExtKeyUsageClientAuth},
}

// Create certificate from template and root certificate, signed by the RootCA's private key.
certData, err := x509.CreateCertificate(rand.Reader, &template, rootCert, template.PublicKey, privateKey)
if err != nil {
    return err
}
fmt.Println("Created Certificate from CSR, signed by RootCA's Private Key.")

基本上：

• CSR 由客户端创建和发送。
• 签名证书的所有者对其进行解析并构建一个新的 x509.Certificate，该证书来自 CSR 和签名证书的混合属性。
• 签名者的私钥被传递给 x509.CreateCertificate 进行签名。
• 之后，您可以将其发送回客户端。

希望对你有帮助。