分享

X.509证书解析和使用

 昵称11791971 2013-04-17

来自:http://blog.csdn.net/dww410/article/details/6887895


一、概述

    常见的X.509证书格式包括:

    cer/crt是用于存放证书,它是2进制形式存放的,不含私钥。

    pem跟crt/cer的区别是它以Ascii来表示,可以用于存放证书或私钥。

    pfx/p12用于存放个人证书/私钥,他通常包含保护密码,2进制方式。

    p10是证书请求。

    p7r是CA对证书请求的回复,只用于导入

    p7b以树状展示证书链(certificate chain),同时也支持单个证书,不含私钥。

二、证书文件/私钥文件

    在HTTPS通讯中最常用的是cer/crt和pem。下面以pem格式的证书为例进行说明。下面是一个完整的PEM格式证书:

Certificate:

    Data:

         Version: 1 (0x0)

    Serial Number: 1 (0x1)

    Signature Algorithm: md5WithRSAEncryption

    Issuer: C=US, ST=Montana, L=Bozeman, O=sawtooth, OU=consulting, CN=www.sawtooth-consulting.com/emailAddress=info@yassl.com

    Validity

        Not Before: Jun 30 18:52:17 2010 GMT

        Not After : Mar 26 18:52:17 2013 GMT

    Subject: C=US, ST=Montana, L=Bozeman, O=yaSSL, OU=support, CN=www.yassl.com/emailAddress=info@yassl.com

    Subject Public Key Info:

    Public Key Algorithm: rsaEncryption

    RSA Public Key: (512 bit)

        Modulus (512 bit):

            00:c6:7b:c0:68:81:2f:de:82:3f:f9:ac:c3:86:4a:66:b7:ec:d4:f1:f6:64:21:ff:f5:a2:34:42:d0:38:9f:c6:dd:3b:6e:26:65:6a:54:96:dd:d2:7b:eb:36:a2:ae:7e:2a:9e:7e:56:a5:b6:87:9f:15:c7:18:66:7e:16:77:e2:a7

        Exponent: 65537 (0x10001)

    Signature Algorithm: md5WithRSAEncryption

        58:a9:98:e7:16:52:4c:40:e7:e1:47:92:19:1b:3a:8f:97:6c:7b:b7:b0:cb:20:6d:ad:b5:d3:47:58:d8:e4:f2:3e:32:e9:ef:87:77:e5:54:36:f4:8d:50:8d:07:b4:77:45:ea:9d:a4:33:36:9b:0b:e0:74:58:11:c5:01:7b:4d

-----BEGIN CERTIFICATE-----

MIICFDCCAb4CAQEwDQYJKoZIhvcNAQEEBQAwgZ4xCzAJBgNVBAYTAlVTMRAwDgYDVQQIEwdNb250YW5hMRAwDgYDVQQHEwdCb3plbWFuMREwDwYDVQQKEwhzYXd0b290aDETMBEGA1UECxMKY29u

c3VsdGluZzEkMCIGA1UEAxMbd3d3LnNhd3Rvb3RoLWNvbnN1bHRpbmcuY29tMR0wGwYJKoZIhvcNAQkBFg5pbmZvQHlhc3NsLmNvbTAeFw0xMDA2MzAxODUyMTdaFw0xMzAzMjYxODUyMTdaMIGKMQswCQY

DVQQGEwJVUzEQMA4GA1UECBMHTW9udGFuYTEQMA4GA1UEBxMHQm96ZW1hbjEOMAwGA1UEChMFeWFTU0wxEDAOBgNVBAsTB3N1cHBvcnQxFjAUBgNVBAMTDXd3dy55YXNzbC5jb20xHTAbBgkqhkiG

9w0BCQEWDmluZm9AeWFzc2wuY29tMFwwDQYJKoZIhvcNAQEBBQADSwAwSAJBAMZ7wGiBL96CP/msw4ZKZrfs1PH2ZCH/9aI0QtA4n8bdO24mZWpUlt3Se+s2oq5+Kp5+VqW2h58VxxhmfhZ34qcCAwEAATANB

gkqhkiG9w0BAQQFAANBAFipmOcWUkxA5+FHkhkbOo+XbHu3sMsgba2100dY2OTyPjLp74d35VQ29I1QjQe0d0XqnaQzNpsL4HRYEcUBe00=

-----END CERTIFICATE-----

     从Certificate开始到“-----BEGIN CERTIFICATE-----”为止,中间的内容是证书的明文格式。

    从“-----BEGIN CERTIFICATE-----”开始到“-----END CERTIFICATE-----”为止是证书的明文格式经过ASN.1编码再经过Base64编码得到的。

证书中包含的内容以及ASN.1编码格式:

0_1285202578qbEw

    对于私钥文件,真正的私钥是包含在字符串"-----BEGIN PRIVATE KEY-----"和字符串"-----END PRIVATE KEY-----"之间。

如果该私钥文件是pkcs8格式的,那么该私钥文件的格式为

    PrivateKeyInfo ::= SEQUENCE {

        version Version(INTEGER),

        privateKeyAlgorithm PrivateKeyAlgorithmIdentifier (AlgorithmIdentifier),

        privateKey PrivateKey(OCTET STRING),

        attributes [0] IMPLICIT Attributes OPTIONAL(SET OF Attribute)

    }

    如果不是pkcs8格式的,那么"-----BEGIN PRIVATE KEY-----"和"-----END PRIVATE KEY-----"之间的内容就是私钥的Base64编码。

    在客户端或服务器在交换证书时,需要首先把Base64编码转换为ASCII编码再进行传输。

 

三、公钥/私钥

     公钥和私钥是证书文件和私钥文件中最核心的内容。

     在SSL/TLS协议中需要是用公钥算法,来进行对称密钥的交换。最常见的算法是RSA和DH,而RSA算法和DH算法的公钥、私钥的数据格式是不同的。

3.1 RSA算法

    RSA算法简要描述如下:

        n = p *q; p,q为互质的大素数

        (d * e) mod ( (p-1) * (q-1) ) = 1

        其中n,e为公钥,n,p,q,d,e自己保留。

    加密方法:

        Y(密文) = X(明文)**d mod n;

    解密方法:

        X(明文) = Y(密文)**e mod n;

 
    密钥格式

        公钥包含两个整数:

            n RSA 合数模,是一个正整数

            e RSA 公开幂,是一个正整数

        私钥有两种表达方法,这两种方法是等价的。

        1、

            n RSA 合数模,是一个正整数

            d RSA 私有幂,是一个正整数

        2、

            p 第一个因子,是一个正整数

            q 第二个因子,是一个正整数

            dP 第一个因子的CRT 幂,是一个正整数

            dQ 第二个因子的 CRT 幂,是一个正整数

            qInv (第一个)CRT 系数,是一个正整数

            对于RSA算法中的公钥部分,包含两个INTEGER类型的数字n和e。

            对于RSA私钥的第一种表述方法,私钥中包含5个INTEGER类型的数字依次为n, e, d, p, q;对于RSA私钥的第二种表达方法,私钥中包含8个INTEGER类型的数字依次为n, e, d, p, q, dP, dQ和qInv;

     交互方法:

SSL/TLS协议中,服务器端用Certificate消息把证书(公钥)传递给客户端,客户端随机生成48byte的预主密钥,用公钥加密传递给服务器端,作为双方对称加密中一系列密钥计算的基础。如下图:

1

3.2 DH算法

 
     算法原理:

          DH算法用于交换对称密钥,不能用于非对称的加解密。

          DH算法简要描述如下:

               一个素数q和一个整数a, 称a是q的一个原根。

               双方各自选定一个大数Xa和Xb,分别计算得到Ya = a**Xa mod q和Yb= a**Xb mod q;

              双方交换Ya和Yb,保密Xa和Xb。

         计算对称密钥的方法:

              K = Ya**Xb mod q = Xb ** Ya mod q

    密钥格式:

         DH算法的公钥中包含了两个整数:a和q,用于生成对称密钥

 
    交互方法

         服务器一端通过Certificate消息同步双方的a和q。

         服务器紧接着选取Xa,计算得到Ya,并通过Server Key Exchange消息把Ya传递给客户端。

         客户端选取Xb,计算得到Yb,并通过Client Key Exchange消息把Yb传递给服务器端。

         双方分别计算K = Ya**Xb mod q = Xb ** Ya mod q,得到相同的预主密钥。

         如下图:

1

    本站是提供个人知识管理的网络存储空间,所有内容均由用户发布,不代表本站观点。请注意甄别内容中的联系方式、诱导购买等信息,谨防诈骗。如发现有害或侵权内容,请点击一键举报。
    转藏 分享 献花(0

    0条评论

    发表

    请遵守用户 评论公约

    类似文章 更多