产品背景知识：CA证书

CA证书简介

1. CA证书是什么？

CA（Certificate Authority，证书颁发机构） 是数字证书的核心信任锚点，属于公钥基础设施（PKI）的核心组件。CA证书的作用是：

• 签发证书：为实体（服务器、客户端、用户等）颁发数字证书。
• 验证身份：通过数字签名证明证书持有者的身份合法性。
• 建立信任链：形成从根CA到终端实体证书的信任链条。

2. 例子：典型X.509证书字段解析

使用以下命令生成一个自签名CA证书：

openssl req -x509 -newkey rsa:4096 -keyout ca.key -out ca.crt -days 365 -nodes

解析证书内容：

openssl x509 -in ca.crt -text -noout

输出关键字段示例：

Certificate:
    Data:
        Version: 3 (0x2)
        Serial Number: 0x1234... (唯一序列号)
        Signature Algorithm: sha256WithRSAEncryption
        Issuer: C=CN, ST=Beijing, O=MyOrg, CN=MyRootCA  # 颁发者信息
        Validity
            Not Before: Jan 1 00:00:00 2023 GMT
            Not After : Jan 1 00:00:00 2024 GMT        # 有效期
        Subject: C=CN, ST=Beijing, O=MyOrg, CN=MyRootCA # 主体信息（自签名时与Issuer一致）
        Subject Public Key Info:
            Public Key Algorithm: rsaEncryption
            RSA Public-Key: (4096 bit)                  # 公钥
        X509v3 extensions:
            X509v3 Basic Constraints:
                CA:TRUE                                # 标记为CA证书
            X509v3 Key Usage:
                Digital Signature, Certificate Sign    # 用途限制
    Signature Algorithm: sha256WithRSAEncryption        # 签名算法
    Signature Value: 4a:6b:cd...                       # CA私钥对证书的签名

3. CA证书的原理

• 信任锚点：操作系统、浏览器内置根CA证书，作为信任起点。
• 签名链验证：
  1. 当客户端收到服务端证书时，检查证书是否由可信CA签发。
  2. 用CA的公钥（来自CA证书）解密证书签名，验证其哈希值是否匹配证书内容。
  3. 若涉及中间CA，需逐级验证信任链直到根CA。

4. CA的前世今生

• 早期阶段（1990s）：SSL协议诞生，VeriSign等商业CA垄断，证书昂贵。
• 开放与自动化（2010s）：Let’s Encrypt推出免费证书，ACME协议实现自动化签发。
• 现代发展：证书透明度（Certificate Transparency, CT）日志、短周期证书（90天）、ECC算法普及。