带有自生成 CA、证书和客户端/服务器的“未知 ca”

Question

我正在编写一个自定义客户端和服务器，我想通过公共 Internet 进行安全通信，因此我想使用 OpenSSL 并让两端都进行对等验证，以确保我的客户端不会被 MITM 误导，同样未经授权的客户端也无法连接到服务器。

这是在 SSL_connect / SSL_accept 阶段从服务器收到的错误：

15620:error:14094418:SSL routines:ssl3_read_bytes:tlsv1 alert unknown ca:ssl\record\rec_layer_s3.c:1528:SSL alert number 48

我在 Windows 10 下运行，使用 OpenSSL 1.1.1。我正在使用以下批处理文件来创建它们。出于显而易见的原因，我手动输入了 ca 私钥密码。

openssl genrsa -out -des3 ca.key.pem 2048
openssl genrsa -out server.key.pem 2048
openssl genrsa -out client.key.pem 2048

openssl req -x509 -new -nodes -key ca.key.pem -sha256 -days 365 -out ca.cert.pem -subj /C=US/ST=CA/L=Somewhere/O=Someone/CN=Foobar

openssl req -new -sha256 -key server.key.pem -subj /C=US/ST=CA/L=Somewhere/O=Someone/CN=Foobar -out server.csr
openssl x509 -req -in server.csr -CA ca.cert.pem -CAkey ca.key.pem -CAcreateserial -out server.cert.pem -days 365 -sha256

openssl req -new -sha256 -key client.key.pem -subj /C=US/ST=CA/L=Somewhere/O=Someone/CN=Foobar -out client.csr
openssl x509 -req -in client.csr -CA ca.cert.pem -CAkey ca.key.pem -CAcreateserial -out client.cert.pem -days 365 -sha256

这里的目的是创建一个自签名 CA，然后让它直接对客户端和服务器密钥进行签名。

ca.key.pem 将存储在一个安全的地方：一个加密的 veracrypt 卷上。

客户端和服务器都使用以下调用来启用对等验证：

    SSL_CTX_set_verify(ctx, SSL_VERIFY_PEER | SSL_VERIFY_FAIL_IF_NO_PEER_CERT, nullptr);

我相当肯定这是一个证书问题，因为如果我删除该行，错误就会消失。

Answer 1

我自己回答这个问题，以便它可以帮助任何可能到达这里的人寻找解决这个问题的方法。答案在另一个 SO 问题中找到，但值得在此重复：CA 的公用名不能与客户端和服务器证书的公用名相同。

所以把批处理文件的第四行改成这样：

openssl req -x509 -new -nodes -key ca.key.pem -sha256 -days 365 -out ca.cert.pem -subj /C=US/ST=CA/L=Somewhere/O=Someone/CN =FoobarCA

解决了问题。

Answer 2

$ openssl req -x509 -new ... -addext basicConstraints=critical,CA:TRUE 

这实际上创建了一个具有 2 个基本约束 CA:TRUE 扩展的证书：

$ openssl x509 -in ca.cert.pem -text
    X509v3 extensions:
        ...
        X509v3 Basic Constraints: critical
            CA:TRUE
        X509v3 Basic Constraints: critical
            CA:TRUE

尝试使用 CA 来验证服务器证书将不起作用：

$ openssl verify -CAfile ca.cert.pem server.cert.pem 
C = XX, ST = XX, L = XX, O = XX, CN = CA
error 24 at 1 depth lookup: invalid CA certificate
error server.cert.pem: verification failed

鉴于这种简单的检查不起作用，客户端也将无法验证服务器证书，从而导致unknown ca 警报：

...:tlsv1 alert unknown ca:...

当跳过-addext 时，它将创建一个已记录的自签名证书，其中已经有CA:TRUE

$ openssl req -x509 -new ... 
...
$ openssl x509 -in ca.cert.pem -text
    X509v3 extensions:
        ...
        X509v3 Basic Constraints: critical
            CA:TRUE

并使用它来验证服务器证书是否有效：

$ openssl verify -CAfile ca.cert.pem server.cert.pem 
server.cert.pem: OK

您的客户也应该成功验证此证书，因此不再导致unknown ca。