cfssl简单使用 - 技术栈

1、安装

方式1：直接下载

详见：手动生成证书 | Kubernetes

bash 复制代码

# 1、下载cfssl、cfssljson、cfssl-certinfo
# cfssl：用于签发证书
# cfssljson：将cfssl签发生成的证书(json格式)变成文件承载式文件
# cfssl-certinfo：验证查看证书信息
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl_linux-amd64 -O /usr/local/bin/cfssl
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssljson_linux-amd64 -O /usr/local/bin/cfssljson
wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl-certinfo_linux-amd64 -O /usr/local/bin/cfssl-certinfo

# 2、给cfssl、cfssljson、cfssl-certinfo添加可执行权限
chmod +x /usr/local/bin/cfssl*

方式2：源码编译

详见：https://github.com/cloudflare/cfssl

安装go：

bash 复制代码

# 1、下载页面：https://go.dev/dl/
 
# 2、下载go
wget https://go.dev/dl/go1.21.6.linux-amd64.tar.gz
 
# 3、解压
tar -xf go1.21.6.linux-amd64.tar.gz
 
# 4、移动go到/usr/local/go
mv go /usr/local/go
 
# 5、添加到环境变量
vi /root/.bash_profile 
 
# 6、/root/.bash_profile文件内容：
# 内容开始----------------------------------------------
# .bash_profile
 
# Get the aliases and functions
if [ -f ~/.bashrc ]; then
	. ~/.bashrc
fi
 
# User specific environment and startup programs
# 【此处添加go相关信息，并追加到PATH环境变量中】
GO_PATH=/usr/local/go/bin
 
PATH=$PATH:$HOME/bin:$GO_PATH
 
export PATH
# 内容结束----------------------------------------------
 
# 7、使环境变量生效
source /root/.bash_profile
 
# 8、在任意目录执行
go version

安装cfssl：

bash 复制代码

# 1、下载页面：https://github.com/cloudflare/cfssl/releases

# 2、下载cfssl
wget https://github.com/cloudflare/cfssl/archive/refs/tags/v1.6.4.tar.gz -O cfssl-1.6.4.tar.gz

# 3、解压
tar -xf cfssl-1.6.4.tar.gz

# 4、进入目录
cd cfssl-1.6.4

# 5、编译
make

# 6、查看编译后的可执行文件
ls bin

# 7、可将bin目录下的文件移动到/usr/local/bin
# 移动部分可执行文件
mv cfssl /usr/local/bin/cfssl
mv cfssl-certinfo /usr/local/bin/cfssl-certinfo
mv cfssljson /usr/local/bin/cfssljson

2、使用

https://github.com/cloudflare/cfssl/tree/master

查看某个命令使用：cfssl [command] -help，其中[command]为某个命令名称

bash 复制代码

# cfssl命令，cfssl 或者 cfssl -help 或者 cfssl -h 或者 cfssl [command] -h
cfssl


No command is given.
Usage:
Available commands:
	ocspdump
	revoke          吊销证书
	info            获取签名者信息
	serve           启动HTTP API服务器
	genkey          生成私钥和证书请求
	ocspserve
	scan
	selfsign        生成自签证书
	bundle          生成证书bundle
	certinfo        查看证书信息
	ocsprefresh
	ocspsign
	print-defaults  打印默认配置
	sign            签名证书
	version         查看版本
	gencert         生成私钥和证书
	gencrl          生成新的证书吊销列表
Top-level flags:
  -allow_verification_with_non_compliant_keys
    	Allow a SignatureVerifier to use keys which are technically non-compliant with RFC6962.
  -loglevel int
    	Log level (0 = DEBUG, 5 = FATAL) (default 1)

2.1、print-defaults

2.1.1、查看config配置

bash 复制代码

# 查看config默认配置
cfssl print-defaults config


# 默认配置数据
{
    "signing": {
        "default": {
            "expiry": "168h"
        },
        "profiles": {
            "www": {
                "expiry": "8760h",
                "usages": [
                    "signing",
                    "key encipherment",
                    "server auth"
                ]
            },
            "client": {
                "expiry": "8760h",
                "usages": [
                    "signing",
                    "key encipherment",
                    "client auth"
                ]
            }
        }
    }
}

expiry：8760h，表示8760h/24=365天有效期
profiles：指定证书使用场景，后续签名生成证书及其私钥时需要指定该场景(profile)名称
signing：表示该证书可用于签名其它证书，生成的 ca.pem 证书中 CA=TRUE
server auth：表示 client 可以用该该证书对 server 提供的证书进行验证
client auth：表示 server 可以用该该证书对 client 提供的证书进行验证

2.1.2、查看csr配置

bash 复制代码

# 查看csr默认配置
cfssl print-defaults csr


# csr默认数据
{
    "CN": "example.net",
    "hosts": [
        "example.net",
        "www.example.net"
    ],
    "key": {
        "algo": "ecdsa",
        "size": 256
    },
    "names": [
        {
            "C": "US",
            "L": "CA",
            "ST": "San Francisco"
        }
    ]
}

CN字段说明：

CN：Common Name，所有csr文件都必须有字段，对于 SSL 证书，一般为网站域名；而对于代码签名证书则为申请单位名称；而对于客户端证书则为证书申请者的姓名。

hosts字段说明：

hosts：网络请求url中的合法主机名或域名集合。

注意：

超过该集合范围的任何请求都不会被支持认证通过。

CA根证书及其私钥创建过程不需要甚至该字段。其它服务证书创建必须有该字段。

hosts设置技巧：一般都把"127.0.0.1"包含进去；推荐使用域名或vip（vip即虚拟ip）,尽量不要用ip地址，否则后期遇到某个服务所在机器宕机要重新更换某1台或多台机器时会面临证书认证不通过的毁灭性尴尬情况，导致扩容失败，集群服务面临毁灭性灾难。这里强烈推荐用域名或vip地址，另外，如果有条件，配置之处建议多预留1-3个host地址，防止后期扩容困难

key字段说明：

key：key字段是必须有的字段，其内容一般也比较固定就是：{"algo":"rsa","size":2048}，表示使用的加密算法rsa,密文长度2048。：

names字段说明：

C：(Country)所在国家简称，只能是国家字母缩写，如中国：CN
L：(Locality) 所在地区/城市简称，如Beijing/San Francisco
ST：(State/Provice)所在州/省份简称,如Beijing/California
O：(Organization Name) 单位名称，对于 SSL 证书，一般为网站域名；而对于代码签名证书则为申请单位名称；而对于客户端单位证书则为证书申请者所在单位名称
OU：(other)显示其他内容,常见的内容值有"System"、"Website"等

2.2、genkey

bash 复制代码

# genkey命令
cfssl genkey -h


# genkey命令说明
	cfssl genkey -- generate a new key and CSR

Usage of genkey:
        cfssl genkey CSRJSON

Arguments:
        CSRJSON:    JSON file containing the request, use '-' for reading JSON from stdin

Flags:
  -initca=false: initialise new CA
  -config="": path to configuration file

csr.json文件：

bash 复制代码

{
    "CN": "test",
    "hosts": [
        "example.com",
        "www.example.com",
        "https://www.example.com",
        "jdoe@example.com",
        "127.0.0.1"
    ],
    "key": {
        "algo": "rsa",
        "size": 2048
    },
    "names": [
        {
            "C":  "US",
            "L":  "San Francisco",
            "O":  "Internet Widgets, Inc.",
            "OU": "WWW",
            "ST": "California"
        }
    ]
}

2.2.1、生成证书签名请求和私钥

bash 复制代码

# 生成证书签名请求和私钥
cfssl genkey csr.json

# 显示结果{"csr":"证书签名请求","key":"私钥"}
{"csr":"-----BEGIN CERTIFICATE REQUEST-----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\nJ/L3K0oCEL9LC/CNMB8ZxTLjoqSgoCwlr4V54amiel31ewly2rbNCqRItgc=\n-----END CERTIFICATE REQUEST-----\n","key":"-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----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\n+Aso0bCLAT7H7hx9/58h9y4IBbFOVop7g0wnZS/t18NqgO+PHE8=\n-----END RSA PRIVATE KEY-----\n"}

2.2.2、生成自签名根 CA 证书和私钥

bash 复制代码

# 生成自签名根 CA 证书和私钥
cfssl genkey -initca csr.json | cfssljson -bare ca

# 查看文件列表
ls

# 显示内容，输出中将出现三个 PEM 编码的实体：私钥、csr 和自签名证书
ca.csr  ca-key.pem  ca.pem  csr.json

2.3、gencert

bash 复制代码

# 查看gencert命令
cfssl gencert -h

# gencert命令说明
	cfssl gencert -- generate a new key and signed certificate

Usage of gencert:
    Generate a new key and cert from CSR:
        cfssl gencert -initca CSRJSON
        cfssl gencert -ca cert -ca-key key [-config config] [-profile profile] [-hostname hostname] CSRJSON
        cfssl gencert -remote remote_host [-config config] [-profile profile] [-label label] [-hostname hostname] CSRJSON

    Re-generate a CA cert with the CA key and CSR:
        cfssl gencert -initca -ca-key key CSRJSON

    Re-generate a CA cert with the CA key and certificate:
        cfssl gencert -renewca -ca cert -ca-key key

Arguments:
        CSRJSON:    JSON file containing the request, use '-' for reading JSON from stdin

Flags:
  -initca=false: initialise new CA
  -remote="": remote CFSSL server
  -ca="": CA used to sign the new certificate
  -ca-key="": CA private key
  -config="": path to configuration file
  -hostname="": Hostname for the cert, could be a comma-separated hostname list
  -profile="": signing profile to use
  -label="": key label to use in remote CFSSL server

利用CA根证书及其私钥文件签发生成其它证书及其私钥

步骤如下：

创建CA根证书配置文件（ca-config.json、ca-csr.json）、目标证书签名请求文件（server-csr.json）

生成CA根证书及其私钥

生成目标证书和私钥

校验证书

详见：手动生成证书 | Kubernetes

2.3.1、创建文件

ca-config.json文件（用来生成 CA 文件）：

CA根证书配置文件，一般命名为ca-config.json,它用于配置根证书的使用场景 (profile) 和具体参数 (usage，过期时间、服务端认证、客户端认证、加密等)，后续在签名其它证书时需要指定特定场景 (profile)。

bash 复制代码

{
  "signing": {
    "default": {
      "expiry": "8760h"
    },
    "profiles": {
      "kubernetes": {
        "usages": [
          "signing",
          "key encipherment",
          "server auth",
          "client auth"
        ],
        "expiry": "8760h"
      }
    }
  }
}

ca-csr.json文件（用于 CA 证书签名请求）：

bash 复制代码

{
  "CN": "kubernetes",
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names":[{
    "C": "<country>",
    "ST": "<state>",
    "L": "<city>",
    "O": "<organization>",
    "OU": "<organization unit>"
  }]
}

server-csr.json文件（用来为 API 服务器生成秘钥和证书）：

bash 复制代码

{
  "CN": "kubernetes",
  "hosts": [
    "127.0.0.1",
    "<MASTER_IP>",
    "<MASTER_CLUSTER_IP>",
    "kubernetes",
    "kubernetes.default",
    "kubernetes.default.svc",
    "kubernetes.default.svc.cluster",
    "kubernetes.default.svc.cluster.local"
  ],
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [{
    "C": "<country>",
    "ST": "<state>",
    "L": "<city>",
    "O": "<organization>",
    "OU": "<organization unit>"
  }]
}

2.3.2、生成CA根证书及其私钥

生成 CA 秘钥文件（ca-key.pem）和证书文件（ca.pem）

bash 复制代码

# 生成CA根证书及其私钥
cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca


# 使用命令ls查看文件列表
ca.csr  ca-csr.json  ca-key.pem  ca.pem

# 注意：cfssljson -bare + 命名文件名，
# 如本例中的ca，表示生成ca.pem和ca-key.pem,分别为证书和私钥文件。
# 生成的ca.pem是CA根证书文件，ca-key.pem是其私钥文件。
# 至此，CA根证书及其私钥文件已经生成，便可以用它们来签发其他认证文件了。

2.3.3、根据CA根证书及其私钥签名生成目标证书和私钥

生成秘钥和证书，默认会分别存储为server-key.pem 和 server.pem 两个文件。

bash 复制代码

# 生成目标证书和私钥
cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem \
     --config=ca-config.json -profile=kubernetes \
     server-csr.json | cfssljson -bare server


# 参数说明；
# -ca: 根证书
# -ca-key: 根秘钥
# -config: 根证书的配置文件（里面定义了很多场景）
# -profile： 选择根证书配置文件里的一个场景
# server-csr.json : 申请证书的对象的相关信息配置文件
# -bare：制造的证书文件的文件名称（或前缀）

# 使用ls命令查看文件列表
ca-config.json  ca.csr  ca-csr.json  ca-key.pem  ca.pem  server.csr  server-csr.json  server-key.pem  server.pem

2.3.4、校验证书

bash 复制代码

# 方式1：使用openssl命令校验证书
openssl x509  -noout -text -in  etcd.pem

# 说明：
# 确认 Issuer 字段的内容和 ca-csr.json 一致；
# 确认 Subject 字段的内容和 etcd-csr.json 一致；
# 确认 X509v3 Subject Alternative Name 字段的内容和 etcd-csr.json 一致；
# 确认 X509v3 Key Usage、Extended Key Usage 字段的内容和 ca-config.json 中 etcd-opprofile 一致；


# 方式2：使用cfssl-certinfo命令校验证书
cfssl-certinfo -cert ca.pem

详见：

https://github.com/cloudflare/cfssl

Introducing CFSSL - CloudFlare's PKI toolkit

手动生成证书 | Kubernetes

CloudFlare 开源证书管理工具 cfssl 详细使用教程 - 知乎

cfssl自签CA证书用于TLS/SSL认证技术指南

cfssl使用方法重新整理说明-CSDN博客

我在B站学运维之SSL与TLS协议原理与证书签名多种生成方式实践指南 - 哔哩哔哩

cfssl证书工具_Star-Seven的技术博客_51CTO博客