От Root CA до User Authorization в nginx+apache. Часть 1. Создаем Root&Intermediate Certificate Authority / Хабр

Доброго времени, Хабраюзер!

Хочу поделиться с тобой идеей беспарольной аутентификации. Недавно лазил по сайтам центров сертификаций и наткнулся на интересную вещь. ЦС использую аутентификацию по сертификату вместо пароля. Я считаю это удобным, для компании, а не для обычных интернет сайтов, где шарятся простые пользователи, но вход в АД (админ-центр сайта), было бы неплохо.

Я предлагаю вот такую структуру сертификации внутри компании.

Условно назовем компанию CertService c доменным именем СertService.info Еще знаем, что есть разные отделы, но мы не будем их трогать. Сейчас разберемся со структурой директорий и будем говорить о конфигурации openssl.

Структура директорий на сервере CA

Наша основная директория /root/ca. А вот у нее внутри уже видим следующее:

RootCA – директория корневого сертификата
Config – конфигурации для OpenSSL
PersonIntermediateCA – промежуточный сертификат для пользовательских сертификатов
ServerIntermediateCA – промежуточный сертификат для серверных сертификатов
CodeIntermediateCA – промежуточный сертификат для сертификатов подписи кода
Внутри этих директорий есть свои, посмотри и на них: (/root/ca/{RootCA, PersonIntermediateCA, ServerIntermediateCA, CodeIntermediateCA})
certs – директория для сертификатов
crl – директория для отозванных сертификатов
csr – эта директория только для промежуточных сертификатов (запросы на создание сертификата)
private (chmod 400) – директория для приватных ключей
index.txt – файл текстовой базы сертификатов
serial – серийный номер следующего сертификата
crlnumber – серийный номер для следующего отзыва сертификата
Немного разобрались с директориями и файлами, которые нам нужны. Теперь перейдем к написанию частей конфигурации OpenSSL для нашего ЦС

Секции конфигурации для OpenSSL

[ ca ]

Раздел [ca] является обязательным. Заморачиваться с ним не будем и скажем ему, что хотим свою секцию по умолчанию.

[ ca ] 
default_ca = CA_default

[ CA_default ]

В секции [CA_default] зададим значения по умолчанию. Сначала пропишем пути основных директорий

[ CA_default ]
# Переменные указывающие директории, нам это пригодиться в конфиге
# (чтоб не редактировать в ста местах)
dir = /root/ca/RootCA
certs = $dir/certs
new_certs_dir = $certs
private = $dir/certs
crl_dir = $dir/crl
serial = $dir/serial 
database = $dir/index.txt
RANDFILE = $dir/private/.rand

dir – это исключительно наша переменная, для того, чтоб сэкономить нам время. Тут мы укажем пусть до основной директории того ЦС, для которого конфигурация будет предназначена;
certs – эта переменная для сертификатов, ей мы указываем нашу папку;
new_certs_dir – аналогично certs (в разных версиях OpenSSL разные переменные для сертификатов), поэтому указываем обе;
private – в эту переменную передаем место нашей приватной директории, в описании директорий, мы уже говорили, что тут храним приватные ключи;
crl_dir – как уже говорили, тут будет путь к директории отозванных сертификатов;
serial – указываем наш файл serial;
database – текстовая база данных, наш index.txt;
RANDFILE – случайный файл для случайных данных.

Идем дальше и укажем теперь определенные параметры

# Сертификат и ключ, которым будет подписан другой сертификат,
# проходящий через этот конфиг (в данном случае - это корневой сертификат)
private_key = $private/RootCA.key.pem
certificate = $certs/RootCA.cert.pem

# Параметры для отозванных сертификатов
crlnumber = $dir/crlnumber
crl = $crl_dir/RootCA.crl.pem
crl_extensions = crl_ext
default_crl_days = 30

# используемый алгоритм хеширования
default_md = sha256

name_opt = ca_default
cert_opt = ca_default

default_days = 365
preserve = no
policy = policy_root

private_key и certificate – указываем путь и имена файлов приватного ключа и сертификата, соответственно. Эти параметры используются, когда мы подписываем сертификат. В данный момент, указан корневой сертификат (мы им будем подписывать промежуточные);
crlnumber – как говорилось, путь к файлу с серийным номером для отзыва;
crl – файл отозванных сертификатов (не уверен в правильности утверждения);
crl_extensions – расширение, которые вызывается при crl;
default_crl_days – количество дней до нового CRL;
default_md – алгоритм хеширования;
name_opt и cert_opt – отвечают за вывод и формат вывода информации по проверяемому сертификату;
default_days – сколько дней будет сертификат действителен;
preserve – заставляем конечный сертификат совпадать порядком полей с корневым (или промежуточным);
policy – политика для подписи сертификата;

policy
policy — в разных конфигурациях мы укажем разные значения. У нас их будет несколько: policy_root, policy_intermediate_person, policy_intermediate_server, policy_intermediate_code.
policy_root — будет в конфигурации для корневого сертификата, и у него будет заданы жесткие правила для подписи промежуточных.
policy_intermediate — а эта секция правил будет в конфигурации промежуточных, и правила подписи будут не такими строгими.

Параметры:

match — Обязательное заполнение, полное совпадение с Root CA

supplied — Обязательное заполнение, не обязательно совпадение с Root CA

optional — Не обязательное поле для заполнения

Напишем политики, о которых мы сказали в примечании

[ policy_root ]
countryName = match
stateOrProvinceName = match
organizationName = match
organizationalUnitName = supplied
commonName = supplied
emailAddress = optional
subjectAltName = optional

[ policy_intermediate_person ]
countryName = optional
stateOrProvinceName = optional
localityName = optional
organizationName = match
organizationalUnitName = optional
commonName = supplied
emailAddress = supplied
subjectAltName = optional

[ policy_intermediate_code ]
countryName = optional
stateOrProvinceName = optional
localityName = optional
organizationName = match
organizationalUnitName = optional
commonName = supplied
emailAddress = optional
subjectAltName = optional

[ policy_intermediate_server ]
countryName = optional
stateOrProvinceName = optional
localityName = optional
organizationName = match
organizationalUnitName = optional
commonName = supplied
emailAddress = supplied
subjectAltName = supplied

Тут мы не будем останавливаться, т.к. уже все расписано ранее. А о полях я расскажу чуть-чуть позже.

[ req ]

Параметры из раздела [req] применяются при создании сертификатов или запросов на подпись сертификата.

[ req ]
default_bits = 2048
distinguished_name = req_distinguished_name
string_mask = utf8only
default_md = sha256

# Расширение при использовании опции -x509.
x509_extensions = root_ca

Что можно сказать тут:

default_bits – размер ключа RSA по умолчанию;
distinguished_name – этот параметр вызовет секцию, в которой перечислены параметры для сертификата;
string_mask – в какой кодировке будет наш текст в сертификате;
default_md – все тот же алгоритм хеширования;
x509_extensions – тут указана секция, которая будет использована, когда будет указа параметр x509;

[ req_distinguished_name ]

Как мы уже сказали, тут перечислим поля, которые нам нужны для сертификата.

[ req_distinguished_name ]
countryName = Country Name (2 letter code) (C)
countryName_min = 2
countryName_max = 2
countryName_default = RU

stateOrProvinceName = State or Province Name (S)
stateOrProvinceName_default = Krasnoyarskiy kray

localityName = Locality Name (L)
localityName_default = Norilsk

0.organizationName = Organization Name (O)
0.organizationName_default = CertService

organizationalUnitName = Organizational Unit Name (OU) organizationalUnitName_default = CertService. IT-Department.

commonName = Common Name (CN)
#commonName_default = CertService.info

emailAddress = Email Address
emailAddress_max = 60
#emailAddress_default = support@CertService.info

subjectAltName = Alternative DNS names (comma seperated list)
#subjectAltName_default = DNS:www.CertService.info

countryName – страна, код страны A2 (ISO) www.worldatlas.com/aatlas/ctycodes.htm ;
localityName – Город;
0.organizationName – название организации;
organizationalUnitName – отдел\департамент организации;
commonName – Для серверов это доменное имя, ип адрес. для ПО – название приложения, для пользователя – ФИО. Для корневого и промежуточного их название;
emailAddress – почта;
subjectAltName – альтернативное название (другие домены, почты и т.д.);
_default – задает значение по умолчанию;

С этим все, теперь идем дальше.

Расширения

Следующие несколько секций — это расширения, которые могут использоваться при создании сертификатов. К примеру, при передаче аргумента командой -extensions root_ca будет применяться секция [ root_ca ].

Для корневого сертификата

Для корневого сертификата у нас секция будет называться root_ca.

[ root_ca ]
subjectKeyIdentifier = hash
authorityKeyIdentifier = keyid:always,issuer
basicConstraints = critical, CA:true
keyUsage = critical, digitalSignature, cRLSign, keyCertSign

subjectKeyIdentifier – идентификатор субъекта. Может быть шестнадцатеричной строкой (hex), либо хешем (hash);
authorityKeyIdentifier – этот параметр допускает всего два значения keyid и issuer. Keyid – копирует идентификатор ключевого слова из родительского, если не получается получить и стоит always, то вернется ошибка. Issuer копирует issuer(подписанта) и серийный номер из сертификата, которым подписан. Он работает, только в том случае, если не работает keyid;
basicConstraints – CA – если true, то разрешает быть issuer’ом, false – нет (для уточнения: issuer – эмитет (подписант), т.е. может подписывать сертификаты);
keyUsage – что может делать сертификат;

Значение ключа keyUsage|Описание
— — serverAuth Аутентификация веб-сервера SSL / TLS.
clientAuth Аутентификация веб-клиента SSL / TLS.
codeSigning Подписание кода.
emailProtection Защита электронной почты (S / MIME).
timeStamping Доверенная отметка времени.
msCodeInd Microsoft Индивидуальная подмена кода (аутентификация).
msCodeCom Microsoft Подписание коммерческого кода (аутентификация).
msCTLSign Microsoft Доверенный лист подписей.
msSGC Microsoft Сервер криптографической защиты.
msEFS Microsoft Шифрование файловой системы.
nsSGC Netscape Server Gated Crypto.

Для промежуточных сертификатов

[ intermediate_ca ]
subjectKeyIdentifier = hash
authorityKeyIdentifier = keyid:always,issuer
basicConstraints = critical, CA:true, pathlen:0
keyUsage = critical, digitalSignature, cRLSign, keyCertSign

Важное замечание:
Параметр basicConstraints содержит «pathlen:0». pathlen указывает максимальное количество ЦС, которые могут появляться ниже этого в цепочке. Поэтому, если у вас есть ЦС с нулевой точкой, он может использоваться только для подписывания сертификатов конечных пользователей, а не для дальнейших ЦС.

То есть, если вы хотите создать промежуточные сертификаты отделам, а потом пользователям, то pathlen должен будет быть равен 1, и также рекомендую создать расширение для таких сертификатов с параметром равным нулю.

Для конечных сертификатов

Клиентские (для аутентификации и почты)

[ user_cert ]
# Пользовательский (для аутентификации и почты
 basicConstraints = CA:FALSE
nsCertType = client, email
nsComment = "Client certificates"
subjectKeyIdentifier = hash
authorityKeyIdentifier = keyid,issuer
keyUsage = critical, nonRepudiation, digitalSignature, keyEncipherment extendedKeyUsage = clientAuth, emailProtection

nsCertType – тип сертификата. Допустимые значения: client, server, email, objsign, reserved, sslCA, emailCA, objCA;
nsComment – комментарий к сертификату;

Серверные

[ server_cert ]
# Серверный
basicConstraints = CA:FALSE
nsCertType = server
nsComment = "Server Certificate"
subjectKeyIdentifier = hash
authorityKeyIdentifier = keyid,issuer:always
keyUsage = critical, digitalSignature, keyEncipherment
extendedKeyUsage = serverAuth

Для подписи кода

[ code_cert ]
# Для подписи кода
basicConstraints = CA:FALSE
nsCertType = server
nsComment = "Code Certificate"
subjectKeyIdentifier = hash
authorityKeyIdentifier = keyid,issuer:always
keyUsage = digitalSignature
extendedKeyUsage = codeSigning, msCodeInd, msCodeCom

Остальное (об этом позже)

[ crl_ext ]
# Для отзыва сертификатов
authorityKeyIdentifier=keyid:always

[ ocsp ]
# Для OCSP (Online Certificate Status Protocol)
basicConstraints = CA:FALSE
subjectKeyIdentifier = hash
authorityKeyIdentifier = keyid,issuer
keyUsage = critical, digitalSignature
extendedKeyUsage = critical, OCSPSigning

Уходим в консоль

Базовую конфигурацию мы подготовили, теперь можно и в консоль идти :)

Создаем рабочие директории

mkdir -p /root/ca/config
mkdir -p /root/ca/{RootCA,PersonIntermediateCA,ServerIntermediateCA,CodeIntermediateCA}/{certs,crl,newcerts,private}
mkdir -p /root/ca/{PersonIntermediateCA,ServerIntermediateCA,CodeIntermediateCA}/csr

Выставим всем private права 400

chmod 400 /root/ca/RootCA/private
chmod 400 /root/ca/PersonIntermediateCA/private
chmod 400 /root/ca/ServerIntermediateCA/private
chmod 400 /root/ca/CodeIntermediateCA/private

Создаем файлы конфигурации

touch /root/ca/config/RootCA.cnf
touch /root/ca/config/PersonIntermediateCA.cnf cp
touch /root/ca/config/ServerIntermediateCA.cnf cp 
touch /root/ca/config/CodeIntermediateCA.cnf

RootCA.cnf

[ ca ]
default_ca = CA_default

[ CA_default ]
# Переменные указывающие директории, нам это пригодиться в конфиге 
# (чтоб не редактировать в ста местах)
dir               = /root/ca/RootCA
certs             = $dir/certs
private           = $dir/private
crl_dir           = $dir/crl
new_certs_dir     = $dir/newcerts
database          = $dir/index.txt
serial            = $dir/serial
RANDFILE          = $dir/private/.rand

# Сертификат и ключ, которым будет подписан другой сертификат, 
# проходящий через этот конфиг (в данном случае - это корневой сертификат)
private_key       = $private/RootCA.key.pem
certificate       = $certs/RootCA.cert.pem

# Параметры для отозванных сертификатов
crlnumber         = $dir/crlnumber
crl               = $crl_dir/RootCA.crl.pem
crl_extensions    = crl_ext
default_crl_days  = 30

# используемый алгоритм хеширования
default_md        = sha256

name_opt          = ca_default
cert_opt          = ca_default
default_days      = 365
preserve          = no
policy            = policy_root

[ policy_root ]
countryName = match
stateOrProvinceName = match
organizationName = match
organizationalUnitName = supplied
commonName = supplied
emailAddress = optional
subjectAltName = optional

[ req ]
default_bits        = 2048
distinguished_name  = req_distinguished_name
string_mask         = utf8only

default_md          = sha256

# Расширение при использовании опции -x509.
x509_extensions     = root_ca

[ req_distinguished_name ]
countryName                     = Country Name (2 letter code) (C)
countryName_min		= 2
countryName_max		= 2
countryName_default          = RU

stateOrProvinceName             = State or Province Name (S)
stateOrProvinceName_default     = Krasnoyarskiy kray

localityName                    = Locality Name (L)
localityName_default            = Norilsk

0.organizationName              = Organization Name (O)
0.organizationName_default      = CertService

organizationalUnitName          = Organizational Unit Name (OU)
organizationalUnitName_default = CertService. IT-Department.

commonName                      = Common Name (CN)
#commonName_default          = CertService.info

emailAddress                    = Email Address
emailAddress_max		= 60
#emailAddress_default          = support@CertService.info

subjectAltName = Alternative DNS names (comma seperated list)
#subjectAltName_default = DNS:www.CertService.info

[ root_ca ]
subjectKeyIdentifier = hash
authorityKeyIdentifier = keyid:always,issuer
basicConstraints = critical, CA:true
keyUsage = critical, digitalSignature, cRLSign, keyCertSign

[ intermediate_ca ]
subjectKeyIdentifier = hash
authorityKeyIdentifier = keyid:always,issuer
basicConstraints = critical, CA:true, pathlen:0
keyUsage = critical, digitalSignature, cRLSign, keyCertSign

[ crl_ext ]
# Для отзыва сертификатов
authorityKeyIdentifier=keyid:always

[ ocsp ]
# Для OCSP (Online Certificate Status Protocol)
basicConstraints = CA:FALSE
subjectKeyIdentifier = hash
authorityKeyIdentifier = keyid,issuer
keyUsage = critical, digitalSignature
extendedKeyUsage = critical, OCSPSigning

PersonIntermediateCA.cnf

[ ca ]
default_ca = CA_default

[ CA_default ]
# Переменные указывающие директории, нам это пригодиться в конфиге 
# (чтоб не редактировать в ста местах)
dir               = /root/ca/PersonIntermediateCA
certs             = $dir/certs
private           = $dir/private
crl_dir           = $dir/crl
new_certs_dir     = $dir/newcerts
database          = $dir/index.txt
serial            = $dir/serial
RANDFILE          = $dir/private/.rand

# Сертификат и ключ, которым будет подписан другой сертификат, 
# проходящий через этот конфиг (в данном случае - это корневой сертификат)
private_key       = $private/PersonIntermediateCA.key.pem
certificate       = $certs/PersonIntermediateCA.cert.pem

# Параметры для отозванных сертификатов
crlnumber         = $dir/crlnumber
crl               = $crl_dir/PersonIntermediateCA.crl.pem
crl_extensions    = crl_ext
default_crl_days  = 30

# используемый алгоритм хеширования
default_md        = sha256

name_opt          = ca_default
cert_opt          = ca_default
default_days      = 365
preserve          = no
policy            = policy_intermediate_person

[ policy_intermediate_person ]
countryName = optional
stateOrProvinceName = optional
localityName = optional
organizationName = match
organizationalUnitName = optional
commonName = supplied
emailAddress = supplied
subjectAltName = optional

[ req ]
default_bits        = 2048
distinguished_name  = req_distinguished_name
string_mask         = utf8only

default_md          = sha256

# Расширение при использовании опции -x509.
x509_extensions     = root_ca

[ req_distinguished_name ]
countryName                     = Country Name (2 letter code) (C)
countryName_min		= 2
countryName_max		= 2
countryName_default          = RU

stateOrProvinceName             = State or Province Name (S)
stateOrProvinceName_default     = Krasnoyarskiy kray

localityName                    = Locality Name (L)
localityName_default            = Norilsk

0.organizationName              = Organization Name (O)
0.organizationName_default      = CertService

organizationalUnitName          = Organizational Unit Name (OU)
organizationalUnitName_default = CertService. IT-Department.

commonName                      = Common Name (CN)
#commonName_default          = CertService.info

emailAddress                    = Email Address
emailAddress_max		= 60
#emailAddress_default          = support@CertService.info

subjectAltName = Alternative DNS names (comma seperated list)
#subjectAltName_default = DNS:www.CertService.info

[ root_ca ]
subjectKeyIdentifier = hash
authorityKeyIdentifier = keyid:always,issuer
basicConstraints = critical, CA:true
keyUsage = critical, digitalSignature, cRLSign, keyCertSign

[ intermediate_ca ]
subjectKeyIdentifier = hash
authorityKeyIdentifier = keyid:always,issuer
basicConstraints = critical, CA:true, pathlen:0
keyUsage = critical, digitalSignature, cRLSign, keyCertSign

[ user_cert ]
basicConstraints = CA:FALSE
nsCertType = client, email
nsComment = "Client certificates"
subjectKeyIdentifier = hash
authorityKeyIdentifier = keyid,issuer
keyUsage = critical, nonRepudiation, digitalSignature, keyEncipherment 
extendedKeyUsage = clientAuth, emailProtection

[ crl_ext ]
# Для отзыва сертификатов
authorityKeyIdentifier=keyid:always

[ ocsp ]
# Для OCSP (Online Certificate Status Protocol)
basicConstraints = CA:FALSE
subjectKeyIdentifier = hash
authorityKeyIdentifier = keyid,issuer
keyUsage = critical, digitalSignature
extendedKeyUsage = critical, OCSPSigning

ServerIntermediateCA.cnf

[ ca ]
default_ca = CA_default

[ CA_default ]
# Переменные указывающие директории, нам это пригодиться в конфиге 
# (чтоб не редактировать в ста местах)
dir               = /root/ca/ServerIntermediateCA
certs             = $dir/certs
private           = $dir/private
crl_dir           = $dir/crl
new_certs_dir     = $dir/newcerts
database          = $dir/index.txt
serial            = $dir/serial
RANDFILE          = $dir/private/.rand

# Сертификат и ключ, которым будет подписан другой сертификат, 
# проходящий через этот конфиг (в данном случае - это корневой сертификат)
private_key       = $private/ServerIntermediateCA.key.pem
certificate       = $certs/ServerIntermediateCA.cert.pem

# Параметры для отозванных сертификатов
crlnumber         = $dir/crlnumber
crl               = $crl_dir/ServerIntermediateCA.crl.pem
crl_extensions    = crl_ext
default_crl_days  = 30

# используемый алгоритм хеширования
default_md        = sha256

name_opt          = ca_default
cert_opt          = ca_default
default_days      = 365
preserve          = no
policy            = policy_intermediate_server

[ policy_intermediate_server ]
countryName = optional
stateOrProvinceName = optional
localityName = optional
organizationName = match
organizationalUnitName = optional
commonName = supplied
emailAddress = supplied
subjectAltName = supplied

[ req ]
default_bits        = 2048
distinguished_name  = req_distinguished_name
string_mask         = utf8only

default_md          = sha256

# Расширение при использовании опции -x509.
x509_extensions     = root_ca

[ req_distinguished_name ]
countryName                     = Country Name (2 letter code) (C)
countryName_min		= 2
countryName_max		= 2
countryName_default          = RU

stateOrProvinceName             = State or Province Name (S)
stateOrProvinceName_default     = Krasnoyarskiy kray

localityName                    = Locality Name (L)
localityName_default            = Norilsk

0.organizationName              = Organization Name (O)
0.organizationName_default      = CertService

organizationalUnitName          = Organizational Unit Name (OU)
organizationalUnitName_default = CertService. IT-Department.

commonName                      = Common Name (CN)
#commonName_default          = CertService.info

emailAddress                    = Email Address
emailAddress_max		= 60
#emailAddress_default          = support@CertService.info

subjectAltName = Alternative DNS names (comma seperated list)
#subjectAltName_default = DNS:www.CertService.info

[ root_ca ]
subjectKeyIdentifier = hash
authorityKeyIdentifier = keyid:always,issuer
basicConstraints = critical, CA:true
keyUsage = critical, digitalSignature, cRLSign, keyCertSign

[ intermediate_ca ]
subjectKeyIdentifier = hash
authorityKeyIdentifier = keyid:always,issuer
basicConstraints = critical, CA:true, pathlen:0
keyUsage = critical, digitalSignature, cRLSign, keyCertSign

[ server_cert ]
# Серверный
basicConstraints = CA:FALSE
nsCertType = server
nsComment = "Server Certificate"
subjectKeyIdentifier = hash
authorityKeyIdentifier = keyid,issuer:always
keyUsage = critical, digitalSignature, keyEncipherment
extendedKeyUsage = serverAuth

[ crl_ext ]
# Для отзыва сертификатов
authorityKeyIdentifier=keyid:always

[ ocsp ]
# Для OCSP (Online Certificate Status Protocol)
basicConstraints = CA:FALSE
subjectKeyIdentifier = hash
authorityKeyIdentifier = keyid,issuer
keyUsage = critical, digitalSignature
extendedKeyUsage = critical, OCSPSigning

CodeIntermediateCA.cnf

[ ca ]
default_ca = CA_default

[ CA_default ]
# Переменные указывающие директории, нам это пригодиться в конфиге 
# (чтоб не редактировать в ста местах)
dir               = /root/ca/CodeIntermediateCA
certs             = $dir/certs
private           = $dir/private
crl_dir           = $dir/crl
new_certs_dir     = $dir/newcerts
database          = $dir/index.txt
serial            = $dir/serial
RANDFILE          = $dir/private/.rand

# Сертификат и ключ, которым будет подписан другой сертификат, 
# проходящий через этот конфиг (в данном случае - это корневой сертификат)
private_key       = $private/CodeIntermediateCA.key.pem
certificate       = $certs/CodeIntermediateCA.cert.pem

# Параметры для отозванных сертификатов
crlnumber         = $dir/crlnumber
crl               = $crl_dir/CodeIntermediateCA.crl.pem
crl_extensions    = crl_ext
default_crl_days  = 30

# используемый алгоритм хеширования
default_md        = sha256

name_opt          = ca_default
cert_opt          = ca_default
default_days      = 365
preserve          = no
policy            = policy_intermediate_code

[ policy_intermediate_code ]
countryName = optional
stateOrProvinceName = optional
localityName = optional
organizationName = match
organizationalUnitName = optional
commonName = supplied
emailAddress = optional
subjectAltName = optional

[ req ]
default_bits        = 2048
distinguished_name  = req_distinguished_name
string_mask         = utf8only

default_md          = sha256

# Расширение при использовании опции -x509.
x509_extensions     = root_ca

[ req_distinguished_name ]
countryName                     = Country Name (2 letter code) (C)
countryName_min		= 2
countryName_max		= 2
countryName_default          = RU

stateOrProvinceName             = State or Province Name (S)
stateOrProvinceName_default     = Krasnoyarskiy kray

localityName                    = Locality Name (L)
localityName_default            = Norilsk

0.organizationName              = Organization Name (O)
0.organizationName_default      = CertService

organizationalUnitName          = Organizational Unit Name (OU)
organizationalUnitName_default = CertService. IT-Department.

commonName                      = Common Name (CN)
#commonName_default          = CertService.info

emailAddress                    = Email Address
emailAddress_max		= 60
#emailAddress_default          = support@CertService.info

subjectAltName = Alternative DNS names (comma seperated list)
#subjectAltName_default = DNS:www.CertService.info

[ root_ca ]
subjectKeyIdentifier = hash
authorityKeyIdentifier = keyid:always,issuer
basicConstraints = critical, CA:true
keyUsage = critical, digitalSignature, cRLSign, keyCertSign

[ intermediate_ca ]
subjectKeyIdentifier = hash
authorityKeyIdentifier = keyid:always,issuer
basicConstraints = critical, CA:true, pathlen:0
keyUsage = critical, digitalSignature, cRLSign, keyCertSign

[ code_cert ]
# Для подписи кода
basicConstraints = CA:FALSE
nsCertType = server
nsComment = "Code Certificate"
subjectKeyIdentifier = hash
authorityKeyIdentifier = keyid,issuer:always
keyUsage = digitalSignature
extendedKeyUsage = codeSigning, msCodeInd, msCodeCom

[ crl_ext ]
# Для отзыва сертификатов
authorityKeyIdentifier=keyid:always

[ ocsp ]
# Для OCSP (Online Certificate Status Protocol)
basicConstraints = CA:FALSE
subjectKeyIdentifier = hash
authorityKeyIdentifier = keyid,issuer
keyUsage = critical, digitalSignature
extendedKeyUsage = critical, OCSPSigning

Готовые конфигурации

Создадим наши недо-базы данных

touch /root/ca/RootCA/index.txt
touch /root/ca/PersonIntermediateCA/index.txt
touch /root/ca/ServerIntermediateCA/index.txt
touch /root/ca/CodeIntermediateCA/index.txt

echo 1000 > /root/ca/RootCA/serial
echo 1A00000000000000 > /root/ca/PersonIntermediateCA/serial
echo 1B00000000000000 > /root/ca/ServerIntermediateCA/serial
echo 1C00000000000000 > /root/ca/CodeIntermediateCA/serial

echo 1000 > /root/ca/RootCA/crlnumber
echo 1FA0000000000000 > /root/ca/PersonIntermediateCA/crlnumber
echo 1FB0000000000000 > /root/ca/ServerIntermediateCA/crlnumber
echo 1FC0000000000000 > /root/ca/CodeIntermediateCA/crlnumber

Работаем с сертификатами

Создаем корневой приватный ключ

openssl genrsa -aes256 -out /root/ca/RootCA/private/RootCA.key.pem 4096 chmod 400 /root/ca/RootCA/private/RootCA.key.pem

Создаем корневой сертификат

openssl req -config /root/ca/config/RootCA.cnf \
-key /root/ca/RootCA/private/RootCA.key.pem \
-new -x509 -days 7300 -sha256 -extensions root_ca \
-out /root/ca/RootCA/certs/RootCA.cert.pem
chmod 444 /root/ca/RootCA/certs/RootCA.cert.pem

Проверяем валидность сертификата

openssl x509 -noout -text -in /root/ca/RootCA/certs/RootCA.cert.pem

Создаем промежуточные и подписываем их корневым

#Создаем приватный ключ 
openssl genrsa -aes256 \
-out /root/ca/PersonIntermediateCA/private/PersonIntermediateCA.key.pem 4096
chmod 400 /root/ca/PersonIntermediateCA/private/PersonIntermediateCA.key.pem
#Создаем запрос
openssl req -config /root/ca/config/PersonIntermediateCA.cnf -new -sha256 \
-key /root/ca/PersonIntermediateCA/private/PersonIntermediateCA.key.pem \
-out /root/ca/PersonIntermediateCA/csr/PersonIntermediateCA.csr.pem #Создаем подписанный сертификат
openssl ca -config /root/ca/config/RootCA.cnf -extensions intermediate_ca \
-days 3650 -notext -md sha256 \
-in /root/ca/PersonIntermediateCA/csr/PersonIntermediateCA.csr.pem \
-out /root/ca/PersonIntermediateCA/certs/PersonIntermediateCA.cert.pem

Using configuration from /root/ca/config/RootCA.cnf
Enter pass phrase for /root/ca/RootCA/private/RootCA.key.pem: secret

Check that the request matches the signature
Signature ok
Certificate Details:
...
Sign the certificate? [y/n]:y
1 out of 1 certificate requests certified, commit? [y/n]y
Write out database with 1 new entries
Data Base Updated

chmod 444 /root/ca/PersonIntermediateCA/certs/PersonIntermediateCA.cert.pem

Оставшиеся два промежуточных

#Создаем приватный ключ 
openssl genrsa -aes256 \
-out /root/ca/ServerIntermediateCA/private/ServerIntermediateCA.key.pem 4096
chmod 400 /root/ca/ServerIntermediateCA/private/ServerIntermediateCA.key.pem
#Создаем запрос
openssl req -config /root/ca/config/ServerIntermediateCA.cnf -new -sha256 \
-key /root/ca/ServerIntermediateCA/private/ServerIntermediateCA.key.pem \ 
-out /root/ca/ServerIntermediateCA/csr/ServerIntermediateCA.csr.pem 

#Создаем подписанный сертификат
openssl ca -config /root/ca/config/RootCA.cnf -extensions intermediate_ca \
-days 3650 -notext -md sha256 \
-in /root/ca/ServerIntermediateCA/csr/ServerIntermediateCA.csr.pem \
-out /root/ca/ServerIntermediateCA/certs/ServerIntermediateCA.cert.pem

Using configuration from /root/ca/config/RootCA.cnf
Enter pass phrase for /root/ca/RootCA/private/RootCA.key.pem: secret

Check that the request matches the signature
Signature ok
Certificate Details:
...
Sign the certificate? [y/n]:y
1 out of 1 certificate requests certified, commit? [y/n]y
Write out database with 1 new entries
Data Base Updated

chmod 444 /root/ca/ServerIntermediateCA/certs/ServerIntermediateCA.cert.pem

#Создаем приватный ключ 
openssl genrsa -aes256 \
-out /root/ca/CodeIntermediateCA/private/CodeIntermediateCA.key.pem 4096
chmod 400 /root/ca/CodeIntermediateCA/private/CodeIntermediateCA.key.pem
#Создаем запрос
openssl req -config /root/ca/config/CodeIntermediateCA.cnf -new -sha256 \
-key /root/ca/CodeIntermediateCA/private/CodeIntermediateCA.key.pem \ 
-out /root/ca/CodeIntermediateCA/csr/CodeIntermediateCA.csr.pem 

#Создаем подписанный сертификат
openssl ca -config /root/ca/config/RootCA.cnf -extensions intermediate_ca \
-days 3650 -notext -md sha256 \
-in /root/ca/CodeIntermediateCA/csr/CodeIntermediateCA.csr.pem \
-out /root/ca/CodeIntermediateCA/certs/CodeIntermediateCA.cert.pem

Using configuration from /root/ca/config/RootCA.cnf
Enter pass phrase for /root/ca/RootCA/private/RootCA.key.pem: secret

Check that the request matches the signature
Signature ok
Certificate Details:
...
Sign the certificate? [y/n]:y
1 out of 1 certificate requests certified, commit? [y/n]y
Write out database with 1 new entries
Data Base Updated

chmod 444 /root/ca/CodeIntermediateCA/certs/CodeIntermediateCA.cert.pem

Проверяем валидацию

openssl verify -CAfile /root/ca/RootCA/certs/RootCA.cert.pem \ /root/ca/PersonIntermediateCA/certs/PersonIntermediateCA.cert.pem
#result: /root/ca/PersonIntermediateCA/certs/PersonIntermediateCA.cert.pem: OK

Идем дальше и создаем certificate chain

certificate chain — эта цепочка нам нужна, когда у клиента нет корневого, или промежуточного сертификата.

Если в AD мы ничего не добавили, то клиенту нужна связка конечный+промежуточный+корневой.
Если мы добавим в AD только корневой сертификат, то certificate chain нам нужен в связке конечный+промежуточный.
Если в AD добавлены и промежуточный сертификаты, то certificate chain нам не нужен

cat /root/ca/PersonIntermediateCA/certs/PersonIntermediateCA.cert.pem \
/root/ca/RootCA/certs/RootCA.cert.pem > /root/ca/PersonIntermediateCA/certs/ca-chain.cert.pem
chmod 444 /root/ca/PersonIntermediateCA/certs/ca-chain.cert.pem

cat /root/ca/CodeIntermediateCA/certs/CodeIntermediateCA.cert.pem \
/root/ca/RootCA/certs/RootCA.cert.pem > /root/ca/CodeIntermediateCA/certs/ca-chain.cert.pem
chmod 444 /root/ca/CodeIntermediateCA/certs/ca-chain.cert.pem cat

/root/ca/ServerIntermediateCA/certs/ServerIntermediateCA.cert.pem \
/root/ca/RootCA/certs/RootCA.cert.pem > /root/ca/ServerIntermediateCA/certs/ca-chain.cert.pem
chmod 444 /root/ca/ServerIntermediateCA/certs/ca-chain.cert.pem

Создадим по одному сертификату для каждого подразделения

Клиент (используем -extensions user_cert)

openssl genrsa -aes256 -out /root/ca/PersonIntermediateCA/private/User1.key.pem 2048
chmod 400 /root/ca/PersonIntermediateCA/private/User1.key.pem

openssl req -config /root/ca/config/PersonIntermediateCA.cnf \
	-key /root/ca/PersonIntermediateCA/private/User1.key.pem \
	-new -sha256 -out /root/ca/PersonIntermediateCA/csr/User1.csr.pem

openssl ca -config /root/ca/config/PersonIntermediateCA.cnf \
	-extensions user_cert -days 375 -notext -md sha256 \
	-in /root/ca/PersonIntermediateCA/csr/User1.csr.pem \
	-out /root/ca/PersonIntermediateCA/certs/User1.cert.pem
chmod 444 /root/ca/PersonIntermediateCA/certs/User1.cert.pem

Сервер (используем -extensions server_cert)

openssl genrsa -aes256 -out /root/ca/ServerIntermediateCA/private/certservice.info.key.pem 2048
chmod 400 /root/ca/ServerIntermediateCA/private/certservice.info.key.pem

openssl req -config /root/ca/config/ServerIntermediateCA.cnf \
	-key /root/ca/ServerIntermediateCA/private/certservice.info.key.pem \
	-new -sha256 -out /root/ca/ServerIntermediateCA/csr/certservice.info.csr.pem

openssl ca -config /root/ca/config/ServerIntermediateCA.cnf \
	-extensions server_cert -days 375 -notext -md sha256 \
	-in /root/ca/ServerIntermediateCA/csr/certservice.info.csr.pem \
	-out /root/ca/ServerIntermediateCA/certs/certservice.info.cert.pem

chmod 444 /root/ca/ServerIntermediateCA/certs/certservice.info.cert.pem

#для веб-вервера убираем пароль с приватного ключа
openssl rsa -in /root/ca/ServerIntermediateCA/private/certservice.info.key.pem -out /root/ca/ServerIntermediateCA/private/certservice.info.keynopass.pem
chmod 400 /root/ca/ServerIntermediateCA/private/certservice.info.keynopass.pem

Для кода (используем -extensions code_cert)

openssl genrsa -aes256 -out /root/ca/CodeIntermediateCA/private/Calculator.key.pem 2048
chmod 400 /root/ca/CodeIntermediateCA/private/Calculator.key.pem

openssl req -config /root/ca/config/CodeIntermediateCA.cnf \
	-key /root/ca/CodeIntermediateCA/private/Calculator.key.pem \
	-new -sha256 -out /root/ca/CodeIntermediateCA/csr/Calculator.csr.pem

openssl ca -config /root/ca/config/CodeIntermediateCA.cnf \
	-extensions code_cert -days 375 -notext -md sha256 \
	-in /root/ca/CodeIntermediateCA/csr/Calculator.csr.pem \
	-out /root/ca/CodeIntermediateCA/certs/Calculator.cert.pem
chmod 444 /root/ca/CodeIntermediateCA/certs/Calculator.cert.pem

В следующей статье будем отзывать сертификаты и настраивать OCSP.

Источники и подробнее о параметрах openssl:

x509v3_config (англ.)
Create the root pair (англ.)
GitHub (готовое)

P.S. Старался как можно подробно описать нужные моменты создания SSL-сертификатов. Я понимаю, что таких статей много, но часто статьи не полны. Поэтому, я постараюсь сделать нормальную полную версию в несколько частей. Недочетов думаю будет не мало, буду рад Вашим замечаниям, хабраюзеры.