SSL-конвертер | LeaderSSL

Что проверяется в таких случаях?

У разных центров сертификации проверка несколько отличается, поэтому приведу общий список пунктов, которые могут быть проверены или запрошены:

1. Наличие организации в международных желтых страницах — проверяется не всеми центрами сертифации
2. Наличие в whois домена названия вашей организации — а вот это уже проверят обязательно, и если такое название там не указано от вас скорей всего затребуют гарантийное письмо, в котором нужно указать, что домен действительно принадлежит организации, иногда могут затребовать подтверждение от регистратора
3. Свидетельство о государственной регистрации — требуют все реже, чаще сейчас производится проверка через специальные компании, которые производят проверку существования организации по своим каналам. Например для Украины вас могут проверить по базе ЕДРПОУ
4. Счет от телефонной компании, в которой содержится название вашей организации и ваш номер телефона, указанный в заказе — таким образом проверяется валидность вашего телефона. Требуют все реже.
5. Проверочный звонок — все чаще правильность телефона проверяют осуществляя звонок, на номер телефона, указанный вами в заказе. При звонке спросят сотрудника, указанного в административном контакте. Не у всех центров сертификации есть русскоговорящие сотрудники, поэтому предупредите человека, который отвечает на телефон, что возможен звонок от англоязычной компании.

Что такое центры сертификации (ca)?

Это организация, которая обладает правом выдачи цифровых сертификатов. Она производит проверку данных, содержащихся в CSR, перед выдачей сертификата. В самых простых сертификатах проверяется только соотвествие доменного имени, в самых дорогих производится целый ряд проверок самой организации, которая запрашивает сертификат. Об этом мы поговорим ниже.

Так вот, разница между самоподписными бесплатным и платными сертификатами, выданными центром сертификации как раз и заключается в том, что данные в сертификате проверены центром сертификации и при использовании такого сертификата на сайте ваш посетитель никогда не увидит огромную ошибку на весь экран.

Говоря в общем, SSL сертификаты содержат и отображают (как минимум одно из) ваше доменное имя, ваше название организации, ваш адрес, город и страницу. Также сертификат всегда имеет дату окончания и данные о центре сертификации, ответственного за выпуск сертификата.

Браузер подключается к защищенному сайту, получает от него SSL сертификат и делает ряд проверок: он не просрочен ли сертификат, потом он проверяет, выпущен ли сертификат известным ему центром сертификации (CA) используется ли сертификат на сайте, для которого он был выпущен.

Если один из этих параметров не проходит проверку, браузер отображает предупреждение посетителю, чтобы уведомить, что этот сайт не использует безопастное соединение SSL. Он предлагает покинуть сайт или продолжить просмотр, но с большой осторожностью.

Центров сертификации существует достаточно много, вот перечень самых популярных:Comodo — работает с 1998 штабквартира в Jersey City, New Jersey, США.Geotrust — основан в 2001, в 2006 продан Verisign, штабквартира Mountain View, California, СШАSymantec — бывший Verisign в состав которого входит и Geotrust.

Как видим самый крупный игрок на рынке SSL сертификатов это Symantec, который владеет тремя крупнейшими центрами сертификации — Thawte, Verisgin и Geotrust.

Der формат

DER формат – двоичная форма сертификата. Файлы в этом формате могут иметь расширение .der или .cer. Единственное различие между ними – это строки BEGIN / END. Любой тип сертификатов и приватных ключей может быть представлен в формате DER. Обычно этот формат используется с платформой Java. С помощью SSL-конвертера вы можете конвертировать сертификаты в DER формат.

Ev сертификаты

Это те самые сертификаты с расширенной проверки и зеленой строкой в браузере, о которых мы говорили выше. Получить их может только юридическое лицо, коммерческая, некоммерческая или государственная организация.

Цена: от 250 $ в год.

Pem формат

PEM формат – один из самых используемых и популярных форматов файлов сертификатов. Обычно PEM-файлы имеют расширения .pem, .crt, .cer, и .key. Они представляют собой Base64-кодированные ASCII-файлы и содержат строки “—– BEGIN CERTIFICATE —–” и “—– END CERTIFICATE —–“.

PEM-формат используется для серверных сертификатов, промежуточных сертификатов и приватных ключей. Сертификаты в формате PEM используются для разных серверов, включая Apache и т.д. В некоторых случаях PEM-сертификат и приватный ключ могут быть объединены в отдельный файл, однако для большинства платформ сертификат и приватный ключ должны быть разделены между собой.

Pkcs # 12 / pfx

PKCS # 12 или PFX – двоичный формат, используемый для хранения промежуточных сертификатов, серверных сертификатов, а также приватных ключей в отдельном файле. Расширения PFX-файла – .pfx и .p12. Большинство этих файлов используется на машинах с Windows с целью импорта и экспорта приватных ключей и сертификатов.

После конвертации PFX в PEM вам нужно будет открыть полученный файл в текстовом редакторе и сохранить каждый сертификат и приватный ключ в отдельных файлах – к примеру, cert.cer, CA_Cert.cer и private.key. Вы должны копировать необходимые фрагменты кода вместе с BEGIN / END.

Pkcs # 7 / p7b

PKCS # 7 или P7B – это Base64 ASCII-файл с расширением .p7b или .p7c. P7B сертификаты содержат строку “—– BEGIN PKCS7 —–” и “—– END PKCS7 —–“. Файлы этих сертификатов не включают приватный ключ. Файлы P7B содержат только сертификаты и цепочки сертификатов. P7B формат поддерживается такими платформами, как Microsoft Windows и Java Tomcat.

San сертификаты

Пригодится, если вы хотите использовать один сертификат для нескольких разных доменов, размещенных на одном сервере. Обычно в такой сертификат входит 5 доменов и их количество можно увеличивать с шагом в 5.

Цена: от 395 $ в год

Sgc сертификаты

Сертификаты с поддержкой повышения уровня шифрования. Актуально для очень старых браузеров, которые поддерживали только 40 или 56 бит шифрование. При использовании этого сертификата уровень шифрования принудительно повышается до 128 бит.

За все время у нас не купили не одного такого сертификата. Мое мнение, что они уже не нужны, разве что для внутреннего использования в больших корпорациях, где сохранилось очень старое железо.

Цена: от 300 $ в год.

Tlsv1.3

Стоит отметить, что все выше написанное относится к TLSv1.2, которая начинает понемногу устаревать. В 2021 году была разработана новая версия 1.3 в которой: были запрещены уже ненадежные алгоритмы, ускорен процесс соединения, переработан протокол рукопожатия и др.

Выпускаем собственные сертификаты

Теперь, когда мы разобрали теорию, самое время приступить к практике! Нам понадобятся OpenSSL и keytool (входит в поставку JDK). Для начала создадим сертификат корневого CA, которым будем подписывать запросы на подпись сертификата клиента и сервера. Сгенерируем приватный ключ RSA зашифрованный AES 256 с паролем “password” длиной 4096 бит (меньше 1024 считается ненадежным) в файл CA-private-key.key:

openssl genrsa -aes256 -passout pass:password -out CA-private-key.key 4096

Нет какого-то принятого стандарта расширений для файлов, связанных с сертификатами. Мы будем использовать:

Далее создадим новый запрос на подпись сертификата CA-certificate-signing-request.csr, передавая информацию о субъекте “CN=Certificate authority” (если не указывать ключ -subj вас попросят указать: Сountry (C), Locality (L), Organisation (O), Organisation Unit (OU), Common Name (CN), Email, Challenge password – все поля, кроме CN опциональны), приватный ключ и пароль от него:

openssl req -new -key CA-private-key.key -passin pass:password -subj "/CN=Certificate authority/" -out CA-certificate-signing-request.csr t $3

Так как подписать сертификат другим сертификатом пока нельзя, подпишем запрос его же приватным ключом. Получившейся сертификат CA-self-signed-certificate.pem будет самоподписанным со сроком действия 1 день.

openssl x509 -req -in CA-certificate-signing-request.csr -signkey CA-private-key.key -passin pass:password -days 1 -out CA-self-signed-certificate.pempemE

Теперь у нас есть сертификат, которому в будущем будут доверять наши клиент и сервер. Похожим образом сделаем приватные ключи и запросы на подпись сертификата для них:

openssl genrsa -aes256 -passout pass:password -out Server-private-key.key 4096
openssl req -new -key Server-private-key.key -passin pass:password -subj "/CN=localhost/" -out Server-certificate-signing-request.csrt $3

openssl genrsa -aes256 -passout pass:password -out Client-private-key.key 4096
openssl req -new -key Client-private-key.key -passin pass:password -subj "/CN=Client/" -out Client-certificate-signing-request.csr

Подпишем запросы нашим сертификатом CA. Ключ CAcreateserial отвечает за создание файла (в данном случае CA-self-signed-certificate.srl) , в котором будет храниться серийный номер для следующего подписываемого этим сертификатом запроса. Серийный номер для текущего же сертификата сгенерируется случайно.

openssl x509 -req -in Server-certificate-signing-request.csr -CA CA-self-signed-certificate.pem -CAkey CA-private-key.key -passin pass:password -CAcreateserial -days 1 -out Server-certificate.pemt $4
openssl x509 -req -in Client-certificate-signing-request.csr -CA CA-self-signed-certificate.pem -CAkey CA-private-key.key -passin pass:password -days 1 -out Client-certificate.pem

После этого необходимо создать хранилище ключей с сертификатами (keystore) Server-keystore.p12 для использования в нашем приложении. Положим туда сертификат сервера, приватный ключ сервера и защитим хранилище паролем “password”:

openssl pkcs12 -export -in Server-certificate.pem -inkey Server-private-key.key -passin pass:password -passout pass:password -out Server-keystore.p12      

Осталось только создать хранилище доверенных сертификатов (truststore): сервер будет доверять всем клиентам, в цепочке подписания которых есть сертификат из truststore. К сожалению, для Java сертификаты в truststore должны содержать специальный object identifier, а OpenSSL пока не поддерживает их добавление. Поэтому здесь мы прибегнем к поставляемому вместе с JDK keytool:

keytool -import -file CA-self-signed-certificate.pem -keystore Server-truststore.p12 -storetype PKCS12 -storepass password -noprompt    

Для удобства, все описанные выше действия упакованы в bash script.

Двусторонний tls

Двусторонний TLS или Two Way TLS или mutual TLS (mTLS) означает проверку сертификата клиента. Сервер после своего сообщения Certificate посылает запрос сертификата клиента CertificateRequest. Клиент в ответ отправляет Certificate, сервер производит проверку, аналогичную проверке сертификата сервера клиентом. Далее настройка TLS происходит в описанном выше порядке.

Есть ли разница в каком центре сертификации заказывать сертификат?

Основное отличие между разными центрами сертификации — в цене сертификатов и в том, в каком количестве браузеров установлен их корневой сертификат. Ведь если в браузере нет корневного сертификата этого центра сертификации, то посетитель с таким браузером все равно получит ошибку при входе на сайт с сертификатом от такого центра.

Что касается перечисленных выше центров сертификации, то их корневые сертификаты установлены в, пожалуй, 99,99% всех существующих браузеров.

Чтобы проверить, корневые сертификаты каких центров сертификации установлены в вашем браузере, достаточно в настройках вашего браузера найти такую опцию. (В Chrome Настройки -> показать дополнительные настройки -> управление сертификатами ->

Важный момент — частенько у клиентов возникала ситуация, когда SSL сертификат на серверe установлен, но при заходе на сайт браузер все равно выдает ошибку. Такая ситуация может возникнуть или из-за отсутствия в файле ca-bundle.crt корневого сертификата центра выдавшего сертификат или из-за того, что корневой сертификат устарел. Корневые сертификаты также имеют свой срок действия (в браузерах они обновляются при обновлении браузера).

Как выбрать самый дешевый сертификат?

У Geotrust самые дешевые SAN сертификаты. Сертификаты с валидацией только сайта, а также wildcard выгоднее всего у RapidSSL. EV сертификаты самые дешевые также у Geotrust. SGC сертификаты есть только у Thawte и Verisign, но у Thawte дешевле.

Какие виды ssl сертификатов существуют?

Между собой сертификаты отличаются свойствами и уровнем валидации.

Какие данные содержит в себе ssl сертификат?

В сертификате хранится следующая информация:

Номенклатура сертификатов

Давайте рассмотрим, какие сертификаты X.509 встречаются в природе, если рассматривать их по расположению в

пищевой

цепочке доверия.

По степени

крутизны

дороговизны и надежности сертификаты делятся на 3 вида:

DVOVEV

Обычные ssl сертификаты

Тут все понятно, это сертификаты, которые выпускаются автоматически и подтверждают только домен. Подходят для всех сайтов.

Цена: от 20$ в год

Откуда берутся сертификаты?

Еще совсем недавно было всего 2 способа заполучить X.509 сертификат, но времена меняются и с недавнего времени есть и третий путь.

1. Создать свой собственный сертификат и самому же его подписать. Плюсы — это бесплатно, минусы — сертификат будет принят лишь вами и, в лучшем случае, вашей организацией.

   

2. Приобрести сертификат в УЦ. Это будет стоить денег в зависимости от различных его характеристик и возможностей, указанных выше.
3. Получить бесплатный сертификат LetsEncrypt, доступны только самые простые DV сертификаты.

Для первого сценария достаточно пары команд и чтобы 2 раза не вставать создадим сертификат с алгоритмом эллиптических кривых. Первым шагом нужно создать закрытый ключ. Считается, что шифрование с алгоритмом эллиптических кривых дает больший выхлоп, если измерять в тактах CPU, либо байтах длины ключа. Поддержка ECC не определена однозначно в TLS < 1.2.

openssl ecparam -name secp521r1 -genkey -param_enc explicit -out private-key.pem

Далее, создает CSR — запрос на подписание сертификата.

openssl req -new -sha256 -key private.key -out server.csr -days 730

И подписываем.

openssl x509 -req -sha256 -days 365 -in server.csr -signkey private.key -out public.crt

Результат можно посмотреть командой:

openssl x509 -text -noout -in public.crt

Openssl имеет огромное количество опций и команд. Man страница не очень полезна, справочник удобнее использовать так:

openssl -help
openssl x509 -help
openssl s_client -help

Ровно то же самое можно сделать с помощью java утилиты keytool.

keytool -genkey -keyalg RSA -alias selfsigned -keystore keystore.jks -storepass password -validity 360 -keysize 2048

Следует серия вопросов, чтобы было чем запомнить поля owner и issuer

What is your first and last name?
What is the name of your organizational unit?
What is the name of your organization?
What is the name of your City or Locality?
What is the name of your State or Province?
What is the two-letter country code for this unit?
Is CN=Johnnie Walker, OU=Unknown, O=Unknown, L=Moscow, ST=Moscow, C=RU correct?

Конвертируем связку ключей из проприетарного формата в PKCS12.

keytool -importkeystore -srckeystore keystore.jks -destkeystore keystore.jks -deststoretype pkcs12

Смотрим на результат:

Alias name: selfsigned
Creation date: 20.01.2021
Entry type: PrivateKeyEntry
Certificate chain length: 1
Certificate[1]:
Owner: CN=Johnnie Walker, OU=Unknown, O=Unknown, L=Moscow, ST=Moscow, C=RU
Issuer: CN=Johnnie Walker, OU=Unknown, O=Unknown, L=Moscow, ST=Moscow, C=RU
Serial number: 1f170cb9
Valid from: Sat Jan 20 18:33:42 MSK 2021 until: Tue Jan 15 18:33:42 MSK 2021
Certificate fingerprints:
     MD5:  B3:E9:92:87:13:71:2D:36:60:AD:B5:1F:24:16:51:05
     SHA1: 26:08:39:19:31:53:C5:43:1E:ED:2E:78:36:43:54:9B:EA:D4:EF:9A
     SHA256: FD:42:C9:6D:F6:2A:F1:A3:BC:24:EA:34:DC:12:02:69:86:39:F1:FC:1B:64:07:FD:E1:02:57:64:D1:55:02:3D

Signature algorithm name: SHA256withRSA
Subject Public Key Algorithm: 2048-bit RSA key
Version: 3

Extensions:

#1: ObjectId: 2.5.29.14 Criticality=false
SubjectKeyIdentifier [
KeyIdentifier [
0000: 30 95 58 E3 9E 76 1D FB   92 44 9D 95 47 94 E4 97  0.X..v...D..G...
0010: C8 1E F1 92                                        ....
]
]

Значению ObjectId: 2.5.29.14 соответствует определение ASN.1, согласно RFC 3280 оно всегда non-critical. Точно так же можно узнать смысл и возможные значения других ObjectId, которые присутствуют в сертификате X.509.

subjectKeyIdentifier EXTENSION ::= {
    SYNTAX SubjectKeyIdentifier
    IDENTIFIED BY id-ce-subjectKeyIdentifier
}

SubjectKeyIdentifier ::= KeyIdentifier

По какому принципу работает ssl сертификат?

Итак для того, чтобы получить SSL сертификат самое первое, что нужно сделать, это сформировать специальный запрос на выпуск сертификата, так называемый (Certificate Signing Request). При формировании этого запроса вам будет задан ряд вопросов, для уточнения деталей о вашем домене и вашей компании. После завершения ваш веб сервер создаст 2 типа криптографических ключей — приватный ключ и публичный ключ.

Публичный ключ не является секретным и он помещается в запрос CSR.Вот пример такого запроса:—–BEGIN CERTIFICATE REQUEST—–MIIC3zCCAccCAQAwgZkxCzAJBgNVBAYTAlVBMQ0wCwYDVQQIEwRLaWV2MQ0wCwYDVQQHEwRLaWV2MRQwEgYDVQQKEwtIb3N0QXV0b21hdDEQMA4GA1UECxMHaG9zdGluZzEmMCQGCSqGSIb3DQEJARYXc3VwcG9ydEBob3N0YXV0b21hdC5jb20xHDAaBgNVBAMTE3d3dy5ob3N0YXV0b21hdC5jb20wggEiMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4IBDwAwggEKAoIBAQDTg7iUv/iX SyZl74GcUVFHjFC5IqlTNEzWgLWrsSmxGxlGzXkUKidNyXWa0O3ayJHOiv1BSX1l672tTqeHxhGuM6F7l5FTRWUyFHUxSU2Kmci6vR6fw5ccgWOMMNdMg7V5bMOD8tfI74oBkVE7hV95Ds3c594u7kMLvHR xui2S3z2JJQEwChmflIojGnSCO/iv64RL9vjZ5B4jAWJwrruIXO5ILTdis41Z1nNIx3bBqkif0H/G4eO5WF6fFb7etm8M d8ebkqEztRAVdhXvTGBZ4Mt2DOV/bV4e/ffmQJxffTYEqWg8wb465GdAJcLhhiSaHgqRzrprKns7QSGjdAgMBAAGgADANBgkqhkiG9w0BAQUFAAOCAQEAuCfJKehyjt7N1IDv44dd V61MIqlDhna0LCXH1uT7R9H8mdlnuk8yevEcCRIkrnWAlA9GT3VkOY3Il4WTGg3wmtq6WAgLkVXQnhIpGDdYAflpAVeMKil8Z46BGIhKQGngL2PjWdhMVLlRTB/01nVSKSEk2jhO8 7yLOY1MoGIvwAEF4CL1lAjov8U4XGNfQldSWT1o8z9sDeGsGSf5DAXpcccx0gCyk90HFJxhbm/vTxjJgchUFro/0goVpBcredpKxtkwBMuCzeSyDnkQft0eLtZ9b9Q4 ZNDWsPPKxo/zWHm6Pa/4F4o2QKvPCPx9x4fm /xHqkhkR79LxJ EHzQ==—–END CERTIFICATE REQUEST—–

Данные которые содержатся в этом ключе можно легко проверить с помощью сервисов CSR Decoder. Как пример: CSR Decoder 1 или CSR Decoder 2. Второй сервис выдает больше информации о CSR и проверяет ее на валидность, поле Signature в результатах проверки.

Если мы вставим такой запрос в форму для его расшифровки, то увидим, какие данные содержатся в публичном ключе.

Просмотр содержимого ключей и сертификатов

Мы можем подробно изучить содержимое всех созданных в OpenSSL файлов, а также при необходимости конвертировать их в другие форматы.

В следующих командах используются тестовые файлы со следующими именами:

Обратите внимание на расширения файлов — они могут отличаться от тех, которые используются в других инструкциях. Например, вместо .key и .crt может использоваться расширение .pem. Расширение файла не имеет особого значения кроме как служить подсказкой пользователю, что именно находится в этом файле. Это же самое касается и имён файлов — вы можете выбирать любые имена.

Все эти файлы являются текстовыми:

cat rootCA.key

Там мы увидим примерно следующее:

-----BEGIN PRIVATE KEY-----
MIIJRAIBADANBgkqhkiG9w0BAQEFAASCCS4wggkqAgEAAoICAQDJBKkr6XzzAcXD
eyDQdvB0SWE2Fl3nqlX/c2RgqMgScXtgidEzOu9ms3Krju5UKLokkQJrZFPMtiIL
MuPJFdYjVyfkfnqlZiouBVgJ60s8NQBBI8KnyyAoJCIFdASoW4Kv5C5LT8pX9eRa
/huJaRJL5XsFUGnTOLvW2ZLN52iAux9CoZlmH6ZF4nuQpblwN0MHULAhze52VNFT
…………………………………………………..
…………………………………………………..
…………………………………………………..
…………………………………………………..
…………………………………………………..
…………………………………………………..
-----END PRIVATE KEY-----

Процесс выдачи сертификатов ov

После получения запроса на выпуск сертификата с проверкой организации центр сертификации производит проверку, реально ли существует такая организация, как указано в CSR и принадлежит ли ей указанный домен.

Сертификаты c поддержкой idn

Как правило, не у всех центров сертификации указана эта опция в описании сертификата, но не все сертификаты поддерживаются работу с IDN доменами. Поэтому я просто приведу здесь список сертификатов, у которых есть такая поддержка:

Сертификаты с валидацией организации.

В таком сертификате уже будет указано название организации. Такой сертификат частное лицо получить не может. Срок выдачи таких сертификатов как правило от 3 до 10 рабочих дней, зависит от центра сертификации.

Сертификаты с расширенной проверкой.

Это самые дорогие сертификаты и получить их сложнее всего. В таких сертификатах есть так называемый «green bar» — то есть при входе не сайт, где установлен такой сертификат в адресной строке браузера посетителя появится зеленая строка, в которой будет указано название организации, получившей сертификат.

Вот как это выглядит на сайте у Thawte.

Такие сертификаты обладают наибольшим уровнем доверия, среди продвинутых посетителей вашего сайта, поскольку сертификат указывает, что компания реально существует, прошла полную проверку и сайт действительно принадлежит ей.

SSL cертификаты с расширенной проверкой (EV) выпускаются только когда центр сертификации (CA) выполняет две проверки, чтобы убедиться, что организация имеет право использовать определенный домен плюс центр сертификации выполняет тщательную проверку самой организации.

Процесс выпуска сертификатов EV стандартизирован и должен строго соотвествовать правилам EV, которые были созданы на специализированном форуме CA/Browser Forum в 2007 году. Там указаны необходимые шаги, которые центр сертификации должен выполнить перед выпуском EV сертификата:

1. Должен проверить правовую, физическую и операционную деятельности субъекта.
2. Должен убедиться, что организация соответствует официальным документам.
3. Необходимо убедиться, что организация имеет исключительное право на использование домена, указанного в сертификате EV.
4. Необходимо убедиться, что организация полностью авторизована для выпуска EV сертификата.

Список того, что конкретно будут проверять такой же как и для сертификатов с проверкой организации.

EV сертификаты используются для всех типов бизнеса, в том числе для государственных и некоммерческих организаций. Для выпуска необходимо 10-14 дней.

Вторая часть правил актуальная для центра сертификации и описывает критерии, которым центр сертификации должен соответствовать перед тем, как получить разрешение на выпуск EV сертификата. Она называется, EV правила аудита, и каждый год происходит проверка на соответствие этим правилам.

Сертификаты, подтверждающие только домен

Это самые простые сертификаты, это ваш выбор если сертификат вам нужен срочно, так как выпускаются они автоматически и моментально.

При проверке такого сертификата отсылается письмо со специальной ссылкой, по которой нужно кликнуть, чтобы подтвердить выпуск сертификата.

Словарный запас

Определение X.509 сертификатов есть в архиве ITU-T

Certificate  ::=  SEQUENCE  {
     tbsCertificate       TBSCertificate,
     signatureAlgorithm   AlgorithmIdentifier,
     signatureValue       BIT STRING  }

TBSCertificate  ::=  SEQUENCE  {
     version         [0]  EXPLICIT Version DEFAULT v1,
     serialNumber         CertificateSerialNumber,
     signature            AlgorithmIdentifier,
     issuer               Name,
     validity             Validity,
     subject              Name,
     subjectPublicKeyInfo SubjectPublicKeyInfo,
     issuerUniqueID  [1]  IMPLICIT UniqueIdentifier OPTIONAL,
                          -- If present, version MUST be v2 or v3

Для того, чтобы досконально понять обозначения и синтаксис, придется читать спеки X.680 редакции 2008 г., где есть полное описание ASN.1. В понятиях ASN.1SEQUENCE обозначает примерно то же самое, что и struct в Си. Это может сбить с толку, ведь по семантике оно должно было соответствовать скорее массиву. И тем не менее.

Стандарт X.690 определяет следующие правила кодирования структур данных, созданных в соответствии с ASN.1: BER (Basic Encoding Rules), CER (Canonical Encoding Rules), DER (Distinguished Encoding Rules). Есть даже XER (XML Encoding Rules), который на практике мне никогда не встречался.

Да, но для чего нужны сертификаты X.509, которые доставляют столько головной боли? Первая и основная функция сертификатов X.509 — служить хранилищем открытого или публичного ключа PKI (public key infrastructure). К этой функции нареканий нет, а вот со второй не все так однозначно.

Вторая функция сертификатов X.509 заключается в том, чтобы предъявитель сего был принят человеком, либо программой в качестве истинного владельца некоего цифрового актива: доменного имени, веб сайта и пр. Это получается по-разному, далеко не все сертификаты имеют высокую ликвидность, если пользоваться финансовой терминологией.

Сценарий №1 — найти следующего в связке

Связка сертификатов — Объединение нескольких X.509 сертификатов в один файл, чаще всего в формате PEM. Связка передается по сети в момент протокола рукопожатия SSL/TLS.

Самый сок начинается, когда имеете дело со связкой сертификатов, a. k. a certificate chain. Часто просматривая лапшу в связке ключей jks непросто понять как найти родительский сертификат, когда там россыпь новых и старых сертификатов на несколько доменных имен.

Типы сертификатов по типу валидации

Разберемся с ними по порядку:

Часть 1. самоподписанный сертификат

Для начала рассмотрим вариант самоподписанного сертификата корневого уровня.

Для упрощения задачи сгенерируем сертификат, который будет содержать только необходимые параметры:

Сделать это можно с помощью библиотеки Bouncy Castle, следующим образом:

private void button1_Click(object sender, EventArgs e)
        {            

            var KeyGenerate = new RsaKeyPairGenerator();

            KeyGenerate.Init(new KeyGenerationParameters(new SecureRandom(new CryptoApiRandomGenerator()), 1024));

            AsymmetricCipherKeyPair kp = KeyGenerate.GenerateKeyPair();

            var gen = new X509V3CertificateGenerator();

            var certName = new X509Name("CN=CA");
            var serialNo = new BigInteger("1",10);            

            gen.SetSerialNumber(serialNo);
            gen.SetSubjectDN(certName);            
            gen.SetIssuerDN(certName);
            gen.SetNotAfter(DateTime.Now.AddYears(100));
            gen.SetNotBefore(DateTime.Now);
            gen.SetSignatureAlgorithm("SHA1WITHRSA");            
            gen.SetPublicKey(kp.Public);     
            var myCert = gen.Generate(kp.Private);
            byte[] result = DotNetUtilities.ToX509Certificate(myCert).Export(X509ContentType.Cert);

            FileStream fs = new FileStream("D:\test1.crt", FileMode.CreateNew);
            fs.Write(result, 0, result.Length);
            fs.Flush();
            fs.Close();
        }

В результате выполнения данной процедуры будет создан стандартный x.509 сертификат, который, будучи открытым с помощью hex-редактора, выглядит вот таким чудесным образом:

30 82 01 8F 30 81 F9 A0  03 02 01 02 02 01 01 30
0D 06 09 2A 86 48 86 F7  0D 01 01 05 05 00 30 0D
31 0B 30 09 06 03 55 04  03 0C 02 43 41 30 20 17
0D 31 33 30 39 31 35 31  35 33 35 30 32 5A 18 0F
32 31 31 33 30 39 32 32  31 35 33 35 30 32 5A 30
0D 31 0B 30 09 06 03 55  04 03 0C 02 43 41 30 81
9F 30 0D 06 09 2A 86 48  86 F7 0D 01 01 01 05 00
03 81 8D 00 30 81 89 02  81 81 00 8D 80 B5 8E 80
8E 94 D1 04 03 6A 45 1A  54 5E 7E EE 6D 0C CB 0B
82 03 F1 7D C9 6F ED 52  02 B2 08 C3 48 D1 24 70
C3 50 C2 1C 40 BC B5 9D  F8 E8 A8 41 16 7B 0B 34
1F 27 8D 32 2D 38 BA 18  A5 31 A9 E3 15 20 3D E4
0A DC D8 CD 42 B0 E3 66  53 85 21 7C 90 13 E9 F9
C9 26 5A F3 FF 8C A8 92  25 CD 23 08 69 F4 A2 F8
7B BF CD 45 E8 19 33 F1  AA E0 2B 92 31 22 34 60
27 2E D7 56 04 8B 1B 59  64 77 5F 02 03 01 00 01
30 0D 06 09 2A 86 48 86  F7 0D 01 01 05 05 00 03
81 81 00 0A 1C ED 77 F4  79 D5 EC 73 51 32 25 09
61 F7 00 C4 64 74 29 86  5B 67 F2 3D A9 39 34 6B
3C A9 92 B8 BF 07 13 0B  A0 9B DF 41 E2 8A F6 D3
17 53 E1 BA 7F C0 D0 BC  10 B7 9B 63 4F 06 D0 7B
AC C6 FB CE 95 F7 8A 72  AA 10 EA B0 D1 6D 74 69
5E 20 68 5D 1A 66 28 C5  59 33 43 DB EE DA 00 80
99 5E DD 17 AC 43 36 1E  D0 5B 06 0F 8C 6C 82 D3
BB 3E 2B A5 F1 94 FB 53  7B B0 54 22 6F F6 4C 18
1B 72 1C

Тот же самый сертификат, но уже открытый с помощью стандартных средств windows:

Имя сертификата	CA
Издатель	CA
Версия сертификата	3
Серийный номер	0x1
Недействителен до...	15.09.2021 15:35:00 GMT
Недействителен после...	22.09.2113 15:35:00 GMT
Цифровая подпись (SHA-1)	F9 AD 58 B5 50 3D F6 36 5E B8 89 D4 DC C8 5F CC 25 4B 93 A2
Цифровая подпись (SHA-256)	42 02 24 20 4E 8F 3A 3E 31 38 88 E5 C5 E7 C3 03 14 3A A6 52 EA 78 B9 77 42 5B 99 EB 4B BA 23 82
Открытый ключ(1024 битный)		Алгоритм открытого ключа	rsaEncryption
Модуль	
00: 8D 80 B5 8E 80 8E 94 D1 04 03 6A 45 1A 54 5E 7E
10: EE 6D 0C CB 0B 82 03 F1 7D C9 6F ED 52 02 B2 08
20: C3 48 D1 24 70 C3 50 C2 1C 40 BC B5 9D F8 E8 A8
30: 41 16 7B 0B 34 1F 27 8D 32 2D 38 BA 18 A5 31 A9
40: E3 15 20 3D E4 0A DC D8 CD 42 B0 E3 66 53 85 21
50: 7C 90 13 E9 F9 C9 26 5A F3 FF 8C A8 92 25 CD 23
60: 08 69 F4 A2 F8 7B BF CD 45 E8 19 33 F1 AA E0 2B
70: 92 31 22 34 60 27 2E D7 56 04 8B 1B 59 64 77 5F
Экспонента	01 00 01                                       

Подпись		Алгоритм подписи	sha1WithRSAEncryption
Подпись	
00: 0A 1C ED 77 F4 79 D5 EC 73 51 32 25 09 61 F7 00
10: C4 64 74 29 86 5B 67 F2 3D A9 39 34 6B 3C A9 92
20: B8 BF 07 13 0B A0 9B DF 41 E2 8A F6 D3 17 53 E1
30: BA 7F C0 D0 BC 10 B7 9B 63 4F 06 D0 7B AC C6 FB
40: CE 95 F7 8A 72 AA 10 EA B0 D1 6D 74 69 5E 20 68
50: 5D 1A 66 28 C5 59 33 43 DB EE DA 00 80 99 5E DD
60: 17 AC 43 36 1E D0 5B 06 0F 8C 6C 82 D3 BB 3E 2B
70: A5 F1 94 FB 53 7B B0 54 22 6F F6 4C 18 1B 72 1C

Имея два этих файла, один с двоичными данными, а другой с описанием сертификата, попробуем разобраться что здесь к чему.

Прежде всего, нужно отметить, что файл *.crt хранит информацию о сертификате в закодированном виде. Для кодирования применяется особый язык, называемый ASN.1.

ASN.1 — стандарт записи, описывающий структуры данных для представления, кодирования, передачи и декодирования данных. Wikipedia

С помощью языка ASN.1 можно описывать сложные структуры, состоящие из данных различных типов. Типичный пример ASN.1-файла выглядит как-то так:

Однако ASN.1 разрабатывался в те светлые времена, когда «640 КБ должно было хватать каждому» и тратить место на такую громоздкую запись не было никакой возможности. Поэтому, в целях экономии места, а также более удобной обработки хранимой в ASN.1-форме информации, был разработан специальный метод кодирования — DER.

DER-кодировка описывается следующим правилом. Первым записывается байт, характеризующий тип данных, затем последовательность байтов хранящих сведения о длине данных и затем уже записываются сами данные.

К примеру, для кодировки целого числа INTEGER 65537 используется следующая форма: 0203 01 00 01.Здесь первый байт 02, определяет тип INTEGER (полную таблицу типов вы можете найти например тут), второй байт 03 показывает длину блока. А следующие за этим байты 01 00 01, являются шестнадцатеричной записью нашего числа 65537.

В нашем случае, для описание простейшего самоподписаного сертификата, достаточно 9 типов данных. Приведем таблицу кодирования для этих типов:

Зная как кодируется каждый из этих типов, мы можем попытаться распарсить наш *.crt файл.

3082 01 8F3081 F9A0030201 02 0201 01 30
0D0609 2A 86 48 86 F7 0D 01 01 05 0500300D
310B30090603 55 04 03 0C02 43 41 302017
0D 31 33 30 39 31 35 31 35 33 35 30 32 5A 180F
32 31 31 33 30 39 32 32 31 35 33 35 30 32 5A 30
0D310B30090603 55 04 03 0C02 43 41 3081
9F 300D0609 2A 86 48 86 F7 0D 01 01 01 0500
0381 8D 00 3081 890281 81 00 8D 80 B5 8E 80
8E 94 D1 04 03 6A 45 1A 54 5E 7E EE 6D 0C CB 0B
82 03 F1 7D C9 6F ED 52 02 B2 08 C3 48 D1 24 70
C3 50 C2 1C 40 BC B5 9D F8 E8 A8 41 16 7B 0B 34
1F 27 8D 32 2D 38 BA 18 A5 31 A9 E3 15 20 3D E4
0A DC D8 CD 42 B0 E3 66 53 85 21 7C 90 13 E9 F9
C9 26 5A F3 FF 8C A8 92 25 CD 23 08 69 F4 A2 F8
7B BF CD 45 E8 19 33 F1 AA E0 2B 92 31 22 34 60
27 2E D7 56 04 8B 1B 59 64 77 5F 0203 01 00 01
300D0609 2A 86 48 86 F7 0D 01 01 05 050003
81 81 00 0A 1C ED 77 F4 79 D5 EC 73 51 32 25 09
61 F7 00 C4 64 74 29 86 5B 67 F2 3D A9 39 34 6B
3C A9 92 B8 BF 07 13 0B A0 9B DF 41 E2 8A F6 D3
17 53 E1 BA 7F C0 D0 BC 10 B7 9B 63 4F 06 D0 7B
AC C6 FB CE 95 F7 8A 72 AA 10 EA B0 D1 6D 74 69
5E 20 68 5D 1A 66 28 C5 59 33 43 DB EE DA 00 80
99 5E DD 17 AC 43 36 1E D0 5B 06 0F 8C 6C 82 D3
BB 3E 2B A5 F1 94 FB 53 7B B0 54 22 6F F6 4C 18
1B 72 1C

Преобразуя байты-идентификаторы типов и убирая байты описывающие длину блоков получим следующую структуру:

SEQUENCE(3 elem)
	SEQUENCE(7 elem)
		[0](1 elem)
			INTEGER 2
		INTEGER 1
		SEQUENCE(2 elem)
			OBJECT IDENTIFIER 1.2.840.113549.1.1.5
			NULL
		SEQUENCE(1 elem)
			SET(1 elem)
				SEQUENCE(2 elem)
					OBJECT IDENTIFIER 2.5.4.3
					UTF8String CA
		SEQUENCE(2 elem)
			UTCTime 13-09-15 15:35:02 UTC
			GeneralizedTime 2113-09-22 15:35:02 UTC
		SEQUENCE(1 elem)
			SET(1 elem)
				SEQUENCE(2 elem)
					OBJECT IDENTIFIER 2.5.4.3
					UTF8String CA
		SEQUENCE(2 elem)
			SEQUENCE(2 elem)
				OBJECT IDENTIFIER 1.2.840.113549.1.1.1
				NULL
			BIT STRING(1 elem)
				SEQUENCE(2 elem)
					INTEGER 00: 8D 80 B5 8E 80 8E 94 D1 04 03 6A 45 1A 54 5E 7E
						        EE 6D 0C CB 0B 82 03 F1 7D C9 6F ED 52 02 B2 08
						        C3 48 D1 24 70 C3 50 C2 1C 40 BC B5 9D F8 E8 A8
						        41 16 7B 0B 34 1F 27 8D 32 2D 38 BA 18 A5 31 A9
						        E3 15 20 3D E4 0A DC D8 CD 42 B0 E3 66 53 85 21
						        7C 90 13 E9 F9 C9 26 5A F3 FF 8C A8 92 25 CD 23
						        08 69 F4 A2 F8 7B BF CD 45 E8 19 33 F1 AA E0 2B
						        92 31 22 34 60 27 2E D7 56 04 8B 1B 59 64 77 5F
					INTEGER 65537
		SEQUENCE(2 elem)
			OBJECT IDENTIFIER 1.2.840.113549.1.1.5
			NULL
	BIT STRING 00: 0A 1C ED 77 F4 79 D5 EC 73 51 32 25 09 61 F7 00
		           C4 64 74 29 86 5B 67 F2 3D A9 39 34 6B 3C A9 92
		           B8 BF 07 13 0B A0 9B DF 41 E2 8A F6 D3 17 53 E1
		           BA 7F C0 D0 BC 10 B7 9B 63 4F 06 D0 7B AC C6 FB
		           CE 95 F7 8A 72 AA 10 EA B0 D1 6D 74 69 5E 20 68
		           5D 1A 66 28 C5 59 33 43 DB EE DA 00 80 99 5E DD
		           17 AC 43 36 1E D0 5B 06 0F 8C 6C 82 D3 BB 3E 2B
		           A5 F1 94 FB 53 7B B0 54 22 6F F6 4C 18 1B 72 1C

Это уже более похоже на то, что мы видим при открытии сертификатов в браузере или Windows. Пробежимся по каждому элементу:

Важным моментом, о котором стоит особенно упомянуть являются данные, для которых вычисляется подпись. Интуитивно может показаться, что подписываются все данные идущие до последнего поля BIT STRING, содержащего подпись. Но на самом деле это не так. В стандарте x.

	SEQUENCE(7 elem)
		[0](1 elem)
			INTEGER 2
		INTEGER 1
		SEQUENCE(2 elem)
			OBJECT IDENTIFIER 1.2.840.113549.1.1.5
			NULL
		SEQUENCE(1 elem)
			SET(1 elem)
				SEQUENCE(2 elem)
					OBJECT IDENTIFIER 2.5.4.3
					UTF8String CA
		SEQUENCE(2 elem)
			UTCTime 13-09-15 15:35:02 UTC
			GeneralizedTime 2113-09-22 15:35:02 UTC
		SEQUENCE(1 elem)
			SET(1 elem)
				SEQUENCE(2 elem)
					OBJECT IDENTIFIER 2.5.4.3
					UTF8String CA
		SEQUENCE(2 elem)
			SEQUENCE(2 elem)
				OBJECT IDENTIFIER 1.2.840.113549.1.1.1
				NULL
			BIT STRING(1 elem)
				SEQUENCE(2 elem)
					INTEGER 00: 8D 80 B5 8E 80 8E 94 D1 04 03 6A 45 1A 54 5E 7E
						        EE 6D 0C CB 0B 82 03 F1 7D C9 6F ED 52 02 B2 08
						        C3 48 D1 24 70 C3 50 C2 1C 40 BC B5 9D F8 E8 A8
						        41 16 7B 0B 34 1F 27 8D 32 2D 38 BA 18 A5 31 A9
						        E3 15 20 3D E4 0A DC D8 CD 42 B0 E3 66 53 85 21
						        7C 90 13 E9 F9 C9 26 5A F3 FF 8C A8 92 25 CD 23
						        08 69 F4 A2 F8 7B BF CD 45 E8 19 33 F1 AA E0 2B
						        92 31 22 34 60 27 2E D7 56 04 8B 1B 59 64 77 5F
					INTEGER 65537

Т.о. если перед вами будет стоять задача проверить ЭЦП x.509 сертификата, то для этого сперва необходимо извлечь TBS-сертификат.

Еще одно замечание относится к отпечатку сертификата. Как видите сам сертификат не содержит никаких сведений об отпечатке. Это объясняется тем, что отпечаток представляет собой обычное хеш-значение SHA-1 от всего файла сертификата, со всеми его полями, включая подпись издателя. Поэтому хранить отпечаток не обязательно, можно просто вычислять хеш при каждом просмотре сертификата.

Часть 2. сертификат 2-го уровня

Мы с вами рассмотрели внутренности самоподписанного сертификата, и нам осталось понять чем отличается структура сертификатов более низкого уровня, от сертификата корневого центра.

Чем еще отличаются сертификаты между собой

• Скоростью выпуска. Быстрее всего выпускаются сертификаты с валидацией только домена, дольше всего с EV валидацией, от 7 рабочих дней.
• Количество перевыпусков сертификата — у большинства центров сертификации неограниченно. Требуется, если допустили ошибку в данных об организации.
• Гарантия — для некоторых сертификатов есть гарантия от 10.000 $. Это гарантия скорее не для покупателя сертификата, а для посетителя сайта, где установлен сертификат. В случае если посетитель сайта с таким сертификатом пострадает от фрауда и потеряет деньги, то центр сертификации обязуется их ему компенсировать до суммы указанной в гарантии. То есть центр сертификации как бы дает гарантию на свои сертификаты и что их невозможно установить на «левый» домен. На практике такие случае мне не известны поэтому на этот параметр можно не обращать внимание.
• Бесплатный тестовый период — из платных сертификатов есть у symantec secure site, geotrust rapidssl, comodo positive ssl, thawte ssl web server. Также можете для тестов использовать бесплатные сертификаты: StartSSL™ Free
• Возврат средств — есть почти у всех сертификатов в течении 30 дней, хотя бывают и сертификаты без периода moneyback

Заключение

Тех усидчивых людей, которые продрались сквозь все эти ASN.1 выражения и шестнадцатеричные наборы данных, я хотел бы поблагодарить за прочтение. Надеюсь вам было хоть немного интересно. И стало чуточку понятнее, что же такое на самом деле X.509 сертификат.

Ну и как всегда немного ссылок для тех, кому хочется больше подробностей.

1. RFC5280 — спецификация x.509 сертификата и списка отзывов сертификатов.
2. Руководство по выживанию — SSL/TLS и сертификаты X.509
3. ASN.1 простыми словами, вариант статьи для хабра
4. on-line утилита для декодирования DER-файлов
5. Первичный стандарт ITU-T X.509 ( русский перевод). Спасибо ystr за ссылку.

Итоги

В данной статье мы разобрались как работает протокол TLS и для чего он нужен. На практике научились создавать собственные сертификаты и использовать их в Java приложении на Spring Boot. Надеюсь, представленная информация оказалась Вам полезной. Спасибо за внимание!