openssl命令详解

OpenSSL功能远胜于KeyTool，可用于根证书，服务器证书和客户证书的管理

一、构建根证书

1、构建根证书私钥
openssl genrsa -aes256 -out private/ca.key.pem 2048
2、生成根证书签发申请（ca.csr）
openssl req -new -key private/ca.key.pem -out private/ca.csr -subj "/C=CN/ST=BJ/L=BJ/O=lesaas/OU=lesaas/CN=*.lesaas.cn"
req          产生证书签发申请命令
-new         表示新请求
-key         密钥,这里为private/ca.key.pem文件
-out         输出路径,这里为private/ca.csr文件
-subj        指定用户信息。这里使用泛域名"*.lesaas.cn"
得到根证书签发申请文件后，我们可以将其发生给CA机构签发，当然我们也可以自行签发根证书。
3、签发根证书（自行签发根证书）
openssl x509 -req -days 10000 -sha1 -extensions v3_ca -signkey private/ca.key.pem -in private/ca.csr -out certs/ca.cer
x509        签发X.509格式证书命令。
-req        表示证书输入请求。
-days       表示有效天数,这里为10000天。
-shal       表示证书摘要算法,这里为SHA1算法。
-extensions 表示按OpenSSL配置文件v3_ca项添加扩展。
-signkey    表示自签名密钥,这里为private/ca.key.pem。
-in         表示输入文件,这里为private/ca.csr。
-out        表示输出文件,这里为certs/ca.cer。
4、根证书转化（转化为PKCS#12编码格式，可用于其他场景）
openssl pkcs12 -export -cacerts -inkey private/ca.key.pem -in certs/ca.cer -out certs/ca.p12
pkcs12          PKCS#12编码格式证书命令。
-export         表示导出证书。
-cacerts        表示仅导出CA证书。
-inkey          表示输入密钥,这里为private/ca.key.pem
-in             表示输入文件,这里为certs/ca.cer
-out            表示输出文件,这里为certs/ca.p12
个人信息交换文件（PKCS#12） 可以作为密钥库或信任库使用，我们可以通过KeyTool查看密钥库的详细信息。
5、查看密钥库信息
keytool -list -keystore d:/CA/certs/ca.p12 -storetype pkcs12 -v -storepass 123456
注意，这里参数-storetype值为“pkcs12”。
我们已经构建了根证书（ca.cer）,我们可以使用根证书签发服务器证书和客户证书。

二、构建服务器证书

服务器证书的构建与根证书构建相似，首先需要构建私钥。
1、构建服务器私钥
openssl genrsa -aes256 -out private/server.key.pem 2048
genrsa       产生RSA密钥命令。
-aes256      使用AES算法（256位密钥）对产生的私钥加密。可选算法包括DES，DESede，IDEA和AES。
-out         输出路径,这里指private/server.key.pem。
这里的参数2048，指RSA密钥长度位数，默认长度为512位。
2、生成服务器证书签发申请
openssl req -new -key private/server.key.pem -out private/server.csr -subj "/C=CN/ST=BJ/L=BJ/O=lesaas/OU=lesaas/CN=www.lesaas.cn" 
req          产生证书签发申请命令
-new         表示新请求。
-key         密钥,这里为private/ca.key.pem文件
-out         输出路径,这里为private/ca.csr文件
-subj        指定用户信息,这里使用域名“www.lesaas.cn”作为用户名。
我们已经获得了根证书，可以使用根证书签发服务器证书。
3、签发服务器证书
openssl x509 -req -days 3650 -sha1 -extensions v3_req -CA certs/ca.cer -CAkey private/ca.key.pem -CAserial ca.srl -CAcreateserial -in private/server.csr -out certs/server.cer
x509           签发X.509格式证书命令。
-req           表示证书输入请求。
-days          表示有效天数,这里为3650天。
-sha1          表示证书摘要算法,这里为SHA1算法。
-extensions    表示按OpenSSL配置文件v3_req项添加扩展。
-CA            表示CA证书,这里为certs/ca.cer
-CAkey         表示CA证书密钥,这里为private/ca.key.pem
-CAserial      表示CA证书序列号文件,这里为ca.srl
-CAcreateserial表示创建CA证书序列号
-in            表示输入文件,这里为private/server.csr
-out           表示输出文件,这里为certs/server.cer
这里我们同样需要将OpenSSL产生的数子证书转化为PKCS#12编码格式。完整命令如下
4、服务器证书转换
openssl pkcs12 -export -clcerts -inkey private/server.key.pem -in certs/server.cer -out certs/server.p12
pkcs12         PKCS#12编码格式证书命令。
-export        表示导出证书。
-clcerts       表示仅导出客户证书。
-inkey         表示输入文件,这里为private/server.key.pem
-in            表示输入文件,这里为certs/ca.cer
-out           表示输出文件,这里为certs/server.p12
我们已经构建了服务器证书（server.cer）,并可使用该证书构建基于单向认证网络

三、构建客户证书

客户证书的构建与服务器证书构建基本一致，首先需要构建私钥。
1、产生客户私钥
openssl genrsa -aes256 -out private/client.key.pem 2048
genrsa         产生RSA密钥命令
-aes256        使用AES算法（256为密钥）对产生的私钥加密。可选算法包括DES,DESede,IDEA和AES。
-out           输出路径,这里指private/client.key.pem
这里的参数2048，指RSA密钥长度位数，默认长度为512位
完成客户证书密钥构建后，我们需要产生客户证书签发申请
2、生成客户证书签发申请
openssl req -new -key private/client.key.pem -out private/client.csr -subj "/C=CN/ST=BJ/L=BJ/O=lesaas/OU=lesaas/CN=lesaas"
req            产生证书签发申请命令
-new           表示新的请求。
-key           密钥,这里为private/client.csr文件
-subj          指定用户信息,这里使用“lesaas”作为用户名
我们已经获得了根证书，可以使用根证书签发客户证书（client.cer）
3、签发客户证书
openssl ca -days 3650 -in private/client.csr -out certs/client.cer -cert certs/ca.cer -keyfile private/ca.key.pem
ca            签发证书命令
-days         表示证书有效期,这里为3650天。
-in           表示输入文件,这里为private/client.csr
-out          表示输出文件,这里为certs/server.cer
-cert         表示证书文件,这里为certs/ca.cer
-keyfile      表示根证书密钥文件,这里为private/ca.key.pem
最后，我们需要将获得客户证书转化Java语言可以识别的PKCS#12编码格式。
4、客户证书转换
openssl pkcs12 -export -inkey private/client.key.pem -in certs/client.cer -out certs/client.p12
pkcs12       PKCS#12编码格式证书命令、
-export      表示导出证书
-clcerts     表示仅导出客户证书。
-inkey       表示输入密钥,这里为private/client.key.pem
-in          表示输入文件,这里为certs/client.cer
-out         表示输出文件,这里为certs/client.p12
至此，我们完成了双向认证的所需的全部证书。
数字证书是公钥的载体，而密钥库可以包含公钥、私钥信息。 

JKS和PKCS#12都是比较常用的两种密钥库格式/标准。对于前者，搞Java开发，尤其是接触过HTTPS平台的朋友，并不陌生。JKS文件（通常为*.jks或*.keystore，扩展名无关）可以通过Java原生工具——KeyTool生成；而后者PKCS#12文件（通常为*.p12或*.pfx，意味个人信息交换文件），则是通过更为常用的OpenSSL工具产生。 
当然，这两者之间是可以通过导入/导出的方式进行转换的！当然，这种转换需要通过KeyTool工具进行！ 

回归正题，计费同事遇到一个难题：合作方交给他们一个*.pfx文件，需要他们从中提取密钥，然后进行加密交互。其实，通过Java直接操作密钥库文件（或个人信息交换文件）对于一般Java开发人员来说，这都是个冷门。不接触数字安全，根本不知所云。况且，Java原生的密钥库文件格式为JKS，如何操作*.pfx文件？密钥库操作需要获知密钥库别名，*.pfx别名是什么？！接下来就解决这些问题！
(PKCS#12是base64编码的)

方案如下： 

1、通过keytool密钥库导入命令importkeystore，将密钥库格式由PKCS#12转换为JKS。
keytool -importkeystore -v  -srckeystore zlex.pfx -srcstoretype pkcs12 -srcstorepass 123456 -destkeystore zlex.keystore -deststoretype jks -deststorepass 123456  
-importkeystore导入密钥库，通过格式设定，我们可以将PKCS#12文件转换为JKS格式。 
-v显示详情 
-srckeystore源密钥库，这里是zlex.pfx 
-srcstoretype源密钥库格式，这里为pkcs12 
-srcstorepass源密钥库密码，这里为123456 
-destkeystore目标密钥库，这里为zlex.keystore 
-deststoretype目标密钥库格式，这里为jks，默认值也如此 
-deststorepass目标密钥库密码，这里为123456 
通过这个操作，我们能够获得所需的密钥库文件zlex.keystore。
2、检索新生成的密钥库文件，提取别名信息。
keytool -list -keystore zlex.keystore -storepass 123456 -v  
-list列举密钥库
-keystore密钥库,这里是zlex.keystore
-storepass密钥库密码,这里是123456
-v显示详情
3、由密钥库文件导出数字证书（这里将用到别名）。
keytool -exportcert -alias 1 -keystore zlex.keystore -file zlex.crt -storepass 123456  
-exportcert导出证书
-alias别名,这里是1
-keystore密钥库,这里是zlex.keystore
-file证书文件,这里是zlex.crt
-storepass密钥库密码,这里是123456
4、通过代码提取公钥/私钥、签名算法等。
现在证书也导出了，我们可以提取公钥/私钥，进行加密/解密，签名/验证操作了！当然，即便没有证书，我们也能够通过密钥库（JKS格式）文件获得证书，以及公钥/私钥、签名算法等。