证书签名工具 CFSSL

沈俭发布于2019-07-01 16:57 / 3487人阅读

摘要：任何知道私钥的人都可以充当颁发证书。此密钥允许在中创建任何类型的证书。使用认证中心的私钥和证书签名生成机构的证书和私钥。将在任何机器上工作。它将简化证书例程，但会增加安全风险。

资源

https://blog.cloudflare.com/i... 官方博客

特性概念安装

下载安装

  wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl_linux-amd64
  wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssljson_linux-amd64
  wget https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl-certinfo_linux-amd64
  
  sudo cp cfssl_linux-amd64 /usr/local/bin/cfssl 
  sudo cp cfssljson_linux-amd64 /usr/local/bin/cfssljson
  sudo cp cfssl-certinfo_linux-amd64 /usr/local/bin/cfssl-certinfo
  
  cd /usr/local/bin/ 
  
  chmod +x cfssl
  chmod +x cfssljson
  chmod +x cfssl-certinfo

初始化

mkdir ~/cfssl
cd ~/cfssl
cfssl print-defaults config > ca-config.json
cfssl print-defaults csr > ca-csr.json

创建自己的内部服务使用的CA认证中心

运行认证中心需要一个CA证书和相应的私钥。后者是极其敏感的数据。任何知道私钥的人都可以充当CA颁发证书。因此，私钥的保护至关重要

#配置CA的证书生成策略
cat << EOF > ca-config.json
{
  "signing": {
      "default": {
          "expiry": "87600h"
      },
      "profiles": {
          "server": {
              "expiry": "87600h",
              "usages": [
                  "signing",
                  "key encipherment",
                  "server auth"
              ]
          },
          "client": {
              "expiry": "87600h",
              "usages": [
                  "signing",
                  "key encipherment",
                  "client auth"
              ]
          },
          "peer": {
              "expiry": "87600h",
              "usages": [
                  "signing",
                  "key encipherment",
                  "server auth",
                  "client auth"
              ]
          }
      }
  }
}
EOF
ca-config.json：可以定义多个 profiles，分别指定不同的过期时间、使用场景等参数；后续在签名证书时使用某个 profile；
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：服务端证书；表示client可以用该 CA 对server提供的证书进行验证；server 由服务器使用，并由客户端验证服务器身份
client auth：客户端证书；表示server可以用该CA对client提供的证书进行验证；client用于通过服务器验证客户端。
peer 对等证书；就是server auth、client auth都有的。成员之间共用，供它们彼此之间通信使用

#生成CA的证书和私钥
cat << EOF > ca-csr.json
{
  "CN": "dudu_ca",
  "key": {
    "algo": "rsa",
    "size": 2048
  },
  "names": [
    {
      "C": "CN",
      "ST": "BeiJing",
      "L": "BeiJing",
      "O": "dudu_ca",
      "OU": "dudu_ca"
    }
  ]
}
EOF
#生成运行CA所必需的文件ca-key.pem（私钥）和ca.pem（证书），还会生成ca.csr（证书签名请求），用于交叉签名或重新签名。
#请保持ca-key.pem文件的安全。此密钥允许在CA中创建任何类型的证书。*.csr 文件在整个过程中不会使用

cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca

#生成如下文件
ca.csr  ca-key.pem  ca.pem

生成kubernetes的证书。

证书最重要的价值是通用名称（CN）和主机（hosts）

最重要的部分是CN ，这应该是您的主机名和hosts阵列，它必须包含所有的：您的本地主机名、127.0.0.1、服务器的私有IP地址（不是其面向公众的IP）

#kubernetes服务的生成策略
cat << EOF > kubernetes-csr.json
{
  "CN": "kubernetes",
  "hosts": [
    "127.0.0.1",
    "10.29.167.233",
    "169.169.0.1",
    "kubernetes",
    "kubernetes.default",
    "kubernetes.default.svc",
    "kubernetes.default.svc.cluster",
    "kubernetes.default.svc.cluster.local"
  ],
  "key": {
      "algo": "rsa",
      "size": 2048
  },
  "names": [
      {
          "C": "CN",
          "ST": "BeiJing",
          "L": "BeiJing",
          "O": "k8s",
          "OU": "System"
      }
  ]
}
EOF
#“O”：Organization，kube-apiserver 从证书中提取该字段作为请求用户所属的组 (Group)；
#"CN": 字段 kube-apiserver 从证书中提取该字段作为请求的用户名 (User Name)；浏览器使用该字段验证网站是否合法
#如果 hosts 字段不为空则需要指定授权使用该证书的 IP 或域名列表，由于该证书后续被 etcd 集群和 kubernetes master 集群使用，所以上面分别指定了 etcd 集群、kubernetes master 集群的主机 IP 和 kubernetes 服务的服务 IP（一般是 kue-apiserver 指定的 service-cluster-ip-range 网段的第一个IP，如 10.254.0.1。

#对等证书   生成kubernetes的证书和私钥。使用CA认证中心的私钥和证书签名生成机构的证书和私钥。
cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=peer kubernetes-csr.json | cfssljson -bare kubernetes

 #  子节点客户端证书
  cat << EOF > kubernetes-proxy-csr.json
  {
    "CN": "kube-proxy",
    "hosts": [],
    "key": {
      "algo": "rsa",
      "size": 2048
    },
    "names": [
      {
        "C": "CN",
        "ST": "BeiJing",
        "L": "BeiJing",
        "O": "k8s",
        "OU": "System"
      }
    ]
  }
  EOF
 cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=client kubernetes-proxy-csr.json | cfssljson -bare proxy
 
 # master 主节点api服务管理客户端证书
 cat << EOF > kubernetes-apiserver-client-csr.json
  {
    "CN": "controllermanager",
    "hosts": [],
    "key": {
      "algo": "rsa",
      "size": 2048
    },
    "names": [
      {
        "C": "CN",
        "ST": "BeiJing",
        "L": "BeiJing",
        "O": "k8s",
        "OU": "System"
      }
    ]
  }
  EOF
 cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=client kubernetes-apiserver-client-csr.json | cfssljson -bare apiserver

#生成如下文件
kubernetes.csr  kubernetes-key.pem  kubernetes.pem

#服务端证书 -profile=server 
cfssl print-defaults csr > server-csr.json
  "CN": "coreos1",
  "hosts": [
      "192.168.122.68",
      "ext.example.com",
      "coreos1.local",
      "coreos1"
  ],
cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=server server-csr.json | cfssljson -bare server

#客户端证书 -profile=client 客户端证书可以忽略hosts，只设定CN通用名
cfssl print-defaults csr > client-csr.json
  修改
  "CN": "client",
  "hosts": [""],
cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=client client-csr.json | cfssljson -bare client

验证证书

openssl x509 -in ca.pem -text -noout
openssl x509 -in server.pem -text -noout
openssl x509 -in client.pem -text -noout

cfssl-certinfo -cert kubernetes.pem

导入证书到系统，更新系统证书库

update-ca-trust check   #检查是否启用
update-ca-trust enable  #启用系统共享CA存储
cp foo.crt /etc/pki/ca-trust/source/anchors/  #将证书复制到此目录  具有高优先级，不会被覆盖
update-ca-trust extract   #最后提取更新

cat foo.crt > /etc/pki/tls/certs/ca-bundle.crt   #老版本的处理方式

注意事项

设置所有私钥文件权限 chmod 600 *-key.pem

不要把你的ca-key.pem放入容器的Linux配置，建议将其存放在安全的地方。该密钥允许生成尽可能多的证书

使用通配符*地址生成的密钥和证书。将在任何机器上工作。它将简化证书例程，但会增加安全风险。

常用操作命令 配置功能 功能1 功能2 调试优化 常见问题 实际应用

  cat << EOF > kubernetes-csr.json
    {
      "CN": "kubernetes",
      "hosts": [
        "127.0.0.1",
        "10.29.167.233",
        "169.169.0.1",
        "kubernetes",
        "kubernetes.default",
        "kubernetes.default.svc",
        "kubernetes.default.svc.cluster",
        "kubernetes.default.svc.cluster.local"
      ],
      "key": {
          "algo": "rsa",
          "size": 2048
      },
      "names": [
          {
              "C": "CN",
              "ST": "BeiJing",
              "L": "BeiJing",
              "O": "k8s",
              "OU": "System"
          }
      ]
    }
    EOF
    cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=peer kubernetes-csr.json | cfssljson -bare kubernetes
    
  cat << EOF > kubernetes-client-csr.json
  {
    "CN": "controllermanager",
    "hosts": [],
    "key": {
      "algo": "rsa",
      "size": 2048
    },
    "names": [
      {
        "C": "CN",
        "ST": "BeiJing",
        "L": "BeiJing",
        "O": "k8s",
        "OU": "System"
      }
    ]
  }
  EOF
  cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=client kubernetes-client-csr.json | cfssljson -bare apiserver
  
  cat << EOF > kube-proxy-csr.json
  {
    "CN": "kube-proxy",
    "hosts": [],
    "key": {
      "algo": "rsa",
      "size": 2048
    },
    "names": [
      {
        "C": "CN",
        "ST": "BeiJing",
        "L": "BeiJing",
        "O": "k8s",
        "OU": "System"
      }
    ]
  }
  EOF
  cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=client kube-proxy-csr.json | cfssljson -bare proxy
  
  证书转为浏览器可用的p12证书
  openssl pkcs12 -export -in apiserver.pem  -out apiserver.p12 -inkey apiserver-key.pem

服务器托管云服务器证书签名手机签名证书手机证书签名证书签名算法

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