OpenSSL证书密钥用法：扩展密钥用法的正确配置
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你是否曾因证书配置错误导致HTTPS服务无法启动？或者签发的客户端证书被错误地用于服务器认证？本文将详细讲解OpenSSL中扩展密钥用法（Extended Key Usage, EKU）的配置方法，帮助你避免90%的证书部署问题。读完本文后，你将能够正确配置服务器认证、客户端认证、代码签名等常见密钥用法场景，并通过验证步骤确保配置生效。
什么是扩展密钥用法
扩展密钥用法（EKU）是X.509证书的扩展字段，用于限制证书的用途范围。与基础密钥用法（Key Usage）不同，EKU提供了更细粒度的功能划分。例如，一个证书可以同时用于服务器认证和客户端认证，但不能用于代码签名。
官方文档详细说明了EKU的标准字段：doc/HOWTO/certificates.txt。常见的扩展密钥用法包括：
| 用法标识 | 说明 | 典型应用场景 |
|---|---|---|
| serverAuth | 服务器认证 | 网站HTTPS服务 |
| clientAuth | 客户端认证 | 邮件客户端证书 |
| codeSigning | 代码签名 | 软件发布签名 |
| timeStamping | 时间戳服务 | 文档时间戳 |
| OCSPSigning | OCSP签名 | 证书状态查询 |
配置文件修改步骤
OpenSSL通过配置文件定义证书扩展字段。默认配置文件路径为：apps/openssl.cnf。以下是添加扩展密钥用法的具体步骤：
-
打开配置文件，定位到证书扩展部分。对于服务器证书，通常是
[v3_req]或[usr_cert]段落。 -
添加扩展密钥用法配置，语法格式为：
extendedKeyUsage = 用法1,用法2,...例如，配置同时支持服务器和客户端认证：
extendedKeyUsage = serverAuth,clientAuth -
关键配置示例：
[v3_req] basicConstraints = CA:FALSE keyUsage = nonRepudiation, digitalSignature, keyEncipherment extendedKeyUsage = serverAuth,clientAuth # 添加此行 subjectAltName = @alt_names
测试环境中的配置示例可参考：test/test.cnf，其中包含了多种密钥用法组合的测试配置。
命令行生成证书示例
使用openssl req命令生成证书请求时，需通过-extensions参数指定包含扩展密钥用法的配置段落：
# 生成带扩展密钥用法的自签名证书
openssl req -new -x509 -nodes -days 365 \
-keyout server.key -out server.crt \
-subj "/CN=example.com" \
-extensions v3_req \
-config apps/openssl.cnf
参数说明：
-extensions v3_req：指定使用配置文件中的[v3_req]段落-config：显式指定配置文件路径-x509：直接生成自签名证书（跳过CSR步骤）
证书验证方法
生成证书后，使用以下命令验证扩展密钥用法是否正确配置：
# 查看证书扩展字段
openssl x509 -in server.crt -text -noout | grep -A 5 "X509v3 Extended Key Usage"
正确输出示例：
X509v3 Extended Key Usage:
TLS Web Server Authentication, TLS Web Client Authentication
如果需要以编程方式验证，可参考测试代码中的验证逻辑：test/x509_load_cert_file_test.c。
常见问题解决
1. 配置不生效问题
如果扩展密钥用法未出现在生成的证书中，检查：
- 是否在命令中指定了正确的扩展段落（
-extensions参数） - 配置文件中是否启用了扩展字段（
req_extensions = v3_req） - 配置段落名称是否正确（区分大小写）
2. 关键错误案例
错误配置示例：
# 错误：使用了错误的配置段落名称
extendedKeyUsage = serverAuth
正确做法是确保配置段落名称与-extensions参数一致。
3. 兼容性考虑
旧版浏览器可能不支持某些扩展用法组合，建议参考：test/ssl_test_ctx_test.c中的兼容性测试用例。
配置流程总结
完整配置流程如下：
- 修改openssl.cnf添加扩展密钥用法
- 生成密钥对和证书请求
- 使用指定配置段落签名证书
- 验证扩展字段是否正确应用
- 部署证书到目标服务
通过遵循这些步骤，你可以确保证书仅用于预期用途，从而提高系统安全性。更多高级配置技巧可参考OpenSSL官方文档和测试用例集。
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创作声明：本文部分内容由AI辅助生成（AIGC），仅供参考
