Сертификаты

Одной из наиболее распространенных форм криптографии сегодня является криптография на открытых ключах. Криптография на открытых ключах использует открытый (public) и закрытый (secret) ключи. Система выполняет шифрование с использованием открытого ключа. Расшифрована такая информация может быть только с использованием закрытого ключа.

Обычное использование криптографии на открытых ключах - шифрование трафика приложений с использованием соединений по протоколам SSL и TLS. Например, настройка Apache для предоставления HTTPS, протокола HTTP поверх SSL. Это позволяет применить шифрование трафика с протоколом, который сам по себе шифрование не поддерживает.

Сертификат - это метод, используемый для распространения открытого ключа и другой информации о сервере и организации, ответственной за него. Сертификаты могут иметь цифровую подпись, сделанную Центром сертификации или CA. CA - это третья сторона, которая подтверждает, что информация, содержащаяся в сертификате, верна.

Для установки безопасного сервера с использованием криптографии на открытых ключах в большинстве случаев вы посылаете свой запрос на сертификат (включающий ваш открытый ключ), подтверждение идентичности вашей компании и оплату центру сертификации. Центр проверяет запрос на сертификат и вашу идентичность, и затем отсылает в ответ сертификат для вашего сервера. В качестве альтернативы вы можете использовать самоподписанный сертификат.

Продолжая пример с HTTPS, сертификат, подписанный CA, предоставляет два важных свойства в отличие от самоподписанного сертификата:

1. Браузеры (обычно) автоматически распознают такой сертификат и позволяют устанавливать защищенные соединения без предупреждения пользователя.

2. Когда CA выпускает подписанный сертификат, он гарантирует идентичность организации, которая предоставляет интернет страницы браузеру.

Большинство интернет браузеров и компьютеров, которые поддерживают SSL имеют список центров сертификации, чьи сертификаты они автоматически принимают. Если браузер встречает сертификат, чей заверяющий центр не попал в этот список, он запрашивает пользователя на подтверждение или запрет соединения. При этом другие приложения могут выдавать сообщения об ошибке, когда используется самоподписанный сертификат.

Процесс получения сертификата из CA довольно прост. Короткий обзор его приведен ниже:

1. Создайте пару из открытого и закрытого ключей.

2. Создайте запрос на сертификат на основе открытого ключа. Запрос на сертификат содержит информацию о вашем сервере и управляющей им компании.

3. Пошлите запрос на сертификат вместе с документами, подтверждающими вашу идентичность, в CA. Мы не можем сказать вам какой центр сертификации выбрать. Ваше решение может основываться на вашем прошлом опыте, опыте ваших друзей и коллег или исключительно на факторе цены. Как только вы определитесь с CA, вам надо следовать их инструкциям по тому, как получить у них сертификат.

4. Когда центр убедится, что вы действительно тот, за кого себя выдаете, они отправят вам цифровой сертификат.

5. Установите это сертификат на ваш защищенный сервер и настройте соответствующие приложения на его использование.

Вне зависимости от того получаете ли вы сертификат от CA или создаете самоподписаный, первым шагом будет создание ключа.

Если сертификат будет использоваться системными сервисами такими, как Apache, Postfix, Dovecot и т.п., уместно создать ключ без пароля. Отсутствие пароля позволяет сервису стартовать с минимальным ручным вмешательством, обычно это предпочтительный вариант запуска сервиса.

В этой секции показано как создать ключ с кодовым словом (паролем) и без него. Беспарольный ключ затем будет использован для создания сертификата, который можно использовать для различных системных сервисов.

Для генерации ключей CSR запроса, запустите следующую команду из терминала:

openssl genrsa -des3 -out server.key 2048

Generating RSA private key, 2048 bit long modulus
..........................++++++
.......++++++
e is 65537 (0x10001)
Enter pass phrase for server.key:

Теперь вы можете ввести вашу кодовую фразу. Для лучшей безопасности рекомендуется использовать не менее восьми символов. Минимальная длина при использовании -des3 - 4 символа. Фраза должна включать цифры и/или знаки препинания и не должно быть словом из словаря. Также не забывайте, что ваша фраза будет чувствительна к регистру.

Повторите ввод для проверки. В случае корректного ввода ключ сервера будет создан и записан в файл server.key.

Теперь создадим небезопасный ключ, без кодовой фразы и поменяем имена ключей:

openssl rsa -in server.key -out server.key.insecure
mv server.key server.key.secure
mv server.key.insecure server.key

Небезопасный ключ теперь называется server.key и вы можете использовать его для создания CSR без кодовой фразы.

Для создания CSR выполните следующую команду в терминале:

openssl req -new -key server.key -out server.csr

У вас будет запрошена кодовая фраза (при использовании ключа с паролем - прим. пер.). Если введена корректная фраза, у вас запросят название компании, имя сайта, email и пр. Как только вы введете все эти подробности, будет создан запрос CSR и сохранен в файл server.csr.

Теперь вы можете оправить CSR файл в центр сертификации для обработки. CA использует этот файл для выпуска сертификата. С другой стороны, вы можете создать и самозаверенный сертификат, используя этот же CSR.

Для создания самоподписанного сертификата, запустите следующую команду в терминале:

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

Эта команда попросит вас ввести кодовую фразу. Как только вы введете корректную фразу, ваш сертификат будет создан и сохранен в файл server.crt.

Вы можете установить файлы ключа server.key и сертификата server.crt (или файл сертификата, выданный вашим CA), запуском следующих команд в терминале:

sudo cp server.crt /etc/ssl/certs
sudo cp server.key /etc/ssl/private

Теперь просто настройте любое приложение с возможностью использования криптографии на открытых ключах для использования этих файлов ключа и сертификата. Например, Apache может предоставить HTTPS, Dovecot предоставляет IMAPS и POP3S, и т.д.

Если сервисы вашей сети требуют больше чем самозаверенные сертификаты, может быть полезным дополнительное усилие по установке вашего собственного внутреннего центра сертификации (CA). Использование сертификатов, подписанных вашим центром, позволяют различным сервисам использовать сертификаты для простого доверия другим сервисам, использующих сертификаты, выданные тем же CA.

1. Сначала создайте каталоги для хранения сертификата CA и необходимых файлов:

sudo mkdir /etc/ssl/CA
sudo mkdir /etc/ssl/newcerts

2. Центр сертификации требует несколько дополнительных файлов для своей работы; один для хранения последнего серийного номера, использованного CA, другой для записи какие сертификаты были выпущены:

sudo sh -c "echo '01' > /etc/ssl/CA/serial"
sudo touch /etc/ssl/CA/index.txt

3. Третий файл - это файл настроек CA. Хотя он не строго обязателен, но очень удобен для выпуска множества сертификатов. Отредактируйте /etc/ssl/openssl.cnf, изменив секцию [ CA_default ]:

dir             = /etc/ssl/             # Where everything is kept
database        = $dir/CA/index.txt     # database index file.
certificate     = $dir/certs/cacert.pem # The CA certificate
serial          = $dir/CA/serial        # The current serial number
private_key     = $dir/private/cakey.pem# The private key

4. Далее создайте самоподписанный сертификат:

openssl req -new -x509 -extensions v3_ca -keyout cakey.pem -out cacert.pem -days 3650

Вам будут заданы вопросы по деталям сертификата.

5. Теперь установим корневой сертификат и ключ:

sudo mv cakey.pem /etc/ssl/private/
sudo mv cacert.pem /etc/ssl/certs/

6. Теперь вы готовы приступить к выпуску сертификатов. Первое, что вам потребуется - запрос на сертификат (CSR). Смотрите детали в разделе Создание запроса на подпись сертификата (CSR). Получив CSR, введите следующую команду для создания сертификата, подписанного нашим центром:

sudo openssl ca -in server.csr -config /etc/ssl/openssl.cnf

После ввода пароля для ключа CA у вас запросят подтверждение на подпись сертификата и еще одно на сохранение нового сертификата. Затем вы сможете увидеть нечто с объемным выводом, относящееся к созданию сертификата.

7. Теперь у вас должен появиться новый файл /etc/ssl/newcerts/01.pem, с таким же содержанием, что и в предыдущем выводе. Выделите и скопируйте все, начиная со строки -----BEGIN CERTIFICATE----- и до строки -----END CERTIFICATE----- в файл с названием по сетевому имени сервера, где он будет установлен. Например, mail.example.com.crt - вполне хорошее описательное имя.

Последующие сертификаты будут иметь имена 02.pem, 03.pem и т.д.

8. Наконец, скопируйте новый сертификат на компьютер, для которого он выпущен, и настройте соответствующие приложения на его использование. Место по умолчанию для установки сертификатов - каталог /etc/ssl/certs. Это позволяет многим сервисам использовать один и тот же сертификат без чрезмерного усложнения прав доступа к файлу.

Для приложений, которые могут быть настроены на использование сертификата CA, вы можете скопировать файл /etc/ssl/certs/cacert.pem в каталог /etc/ssl/certs/ на каждом сервере.

1. Для более детальных инструкций по использованию криптографии смотрите SSL Certificates HOWTO на tlpd.org.

2. Страница Википедии HTTPS содержит больше относительно HTTPS.

3. Для дополнительной информации по OpenSSL смотрите домашнюю страницу OpenSSL.

4. Также хорошее глубокое руководство Network Security with OpenSSL от O'Reilly.