加解密与HTTPS（5）

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咱们大学读完之后有毕业证书，并且这个证书可以在学信网查询。专业上有注会、CCIE、律师证等，可以在国家职业认证机构或委托机构的网站上查到。公司注册之后，营业执照信息也可以在天眼查或企查查上找到。从上述场景中，不难发现证书的作用：

1、过往经历的证明；

2、第三方信用担保；

3、唯一合法性检验。

在互联网上也有证书，并且还是天文数字，随便举几个例子看看就知道：

这就是互联网站的「毕业证」。

而且还不是谁都能发这样的证书。现在世界著名证书颁发机构（也叫CA证书授权中心，Certificate Authority）包括：DigiCert（某付宝的毕业证就是它发的）、Comodo、GeoTrust（阿里云的毕业证是它发的）、Symantec、RapidSSL。

有了「毕业证」，就不得不提「学位证」：

1、DV：域名型证书，只需要验证域名的所有权，相当于学士学位；

2、OV：组织型证书，域名和组织身份都要验证，相当于硕士学位；

3、EV：安全性和可信任度最高，特点是浏览器有绿色地址栏，相当于博士学位。

有了「学位证」，还要能够选修不同「专业」：通配符型、万能型、单域名型、多域名型。

真实世界的证书，一般都是学校存档一份，毕业生保存一份。有一些比价特殊的工艺，保证证书不可伪造及唯一性。那么网络证书CA怎么保证安全性、不可伪造及唯一呢？

可以随便找一个有证书的网站，看看TA的证书「长什么样」。

目前，所有证书都由四部分组成：

1、主题信息：常规信息，如国家、地区、组织等；

2、签发者信息：证书机构、签发者使用的签名算法；

3、公钥信息：包括密钥基本信息和扩展信息（策略、约束、扩展域名、时间戳列表等）；

4、指纹信息：SHA-1、SHA-256。

那么证书是怎么签发的呢？

1、准备证书元数据：包括签发人、地址、签发时间、有效期等，还包括证书持有者基本信息，比如DN(DNS Name)、 所有者公钥等信息；

2、使用的Hash算法（如SHA-256）对证书元数据进行计算，生成数字摘要；

3、使用签发人的私钥对该数字摘要进行加密，生成一个加密的数字摘要，也就是签发人的数字签名；

4、将数字签名附加到数字证书上，变成一个签过名的数字证书；

5、将签过名的数字证书与签发人的公钥一同发给证书使用者。

就是这样的：

怎么验证证书的真伪呢？

1、证书使用者获通过某种途径（如浏览器访问）获取到该数字证书，解压后分别获得证书元数据和数字签名；

2、使用同样的Hash算法计算证书元数据的数字摘要；

3、使用签发人的公钥对数字签名进行解密，得到解密后的摘要；

4、对比2和3两个步骤得到的数字摘要值，如果相同，则说明这个数字证书确实是被签发人验证过合法证书，证书中的信息（最主要的是所有者的公钥）是可信的。

它的流程是：

关于证书的最后一个问题：证书的关键在于签发人的公钥，但如果签发人本身有问题，信用差，那谁又来替TA担保呢？就好比清北复哈的证书（文凭），谁来保证他们和野鸡大学不一样呢？

真实世界中有国家这个强力后盾为名牌大学做担保，但是互联网里没有这样的威权或公器存在，有的是证书链。

以某付宝为例，TA的证书层级大概是这样：

DigiCert Global Root CA

Secure Site CA G2

*.alipay.com

从上到下，级别依次递减。

就像这样：

这种证书层级结构就是证书链。以刚才的某付宝举例，它的的证书层级有三个级别：

1、终端用户：就是某付宝，该证书包含某付宝的公钥，某付宝的用户支付或者调用某付宝接口，就是使用这个公钥将数据加密后再传给某付宝的；

2、中间签发人：对公钥持有者身份的证书进行认证，负责确认确实是某付宝在使用终端用户证书，也就是负责确认「某付宝确实是某付宝」，这类签发人可以有很多层级；

3、根root：最高级别的签发人，负责认证所有中间签发人，类似于国家教育部，认证和管理下面所有的教育机构。

为了得到终端用户的公钥，就要得到终端用户证书。为了证明该证书可信，必须向上追溯该证书是否被中间签发人机构认证。继续线上追溯，直到找到最终的Root CA。

证书追溯的过程是这样的：

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