SSL之mkcert构建本地自签名

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1. 什么是SSL

SSL（Secure Sockets Layer，安全套接层）是一种加密通信协议，最早由Netscape Communications公司于1994年提出。它的主要目的是为网络通信提供安全性，防止数据在传输过程中被窃听、篡改或伪造。SSL技术的核心是公钥加密与私钥解密，在此基础上，发展出了TLS（Transport Layer Security，传输层安全）协议，成为现代网络通信的基础安全手段。

  • 目前大部分生产环境都已经使用SSL，SSL证书一般有如下方法获取：
    • SSL服务商购买、免费SSL服务商通过HTTP验证/API验证、自签SSL证书。
    • SSL服务商购买后一般需要域名邮箱或者域名持有人邮箱验证，而免费SSL服务商一般需要通过HTTP验证或API方式生成DNS记录进行验证。
    • 免费的SSL证书需要HTTP验证，在本地或者局域网内这个显然时无法进行，当然API方式是一个不错的方法，生成的SSL证书既是信任的还免费，但是不适应于所有情况。
    • 自签可以生成任意域名或IP的SSL证书，只不过是不信任的，需要自行将该CA加入信任。自签SSL一般需要使用openssl命令步骤比较繁琐，今天我们借助mkcert工具来一键生成SSL证书并且信任该CA。

2. mkcert：快速生成自签名证书

在实际应用中，为了确保网络安全，往往需要为网站或服务颁发证书。然而，购买证书的过程较为繁琐，且费用较高。为了解决这一问题，开发者推出了mkcert这个开源工具。 mkcert是一个基于Let’s Encrypt证书颁发机构的命令行工具，可以快速为个人或小型网站生成自签名证书。它支持Windows、macOS和Linux平台，操作简单，只需一键即可生成证书。

2.1 mkcert的工作流程如下：

  1. 安装mkcert：通过npm或Git安装mkcert库。
  2. 生成证书：在命令行中执行mkcert命令，为指定域名生成自签名证书。
  3. 配置服务器：将生成的证书配置到Web服务器上，如Nginx、Apache等。
  4. 部署证书：重启服务器，即可实现加密通信。

2.2 window 本地实现自签证书

2.2.1 下载安装
  • github 地址
1705284369662.png
  • 选择 window-amd64.exe 进行下载
  • 版本说明
    • darwin-xxx64 为 macOS 版本
    • linux-xxx64 为 linux 版本
    • xxx-amd64 为 amd 软件架构版本
      • 软件架构软件与 笔记本的 cpu(intel 还是 amd) 没有关系,运行在 windows 平台
    • xxx-arm64 多用于移动端,android,ios,etc…
  • 下载时注意你自己机器架构类型，大部分情况下win系统为amd64，极少部分为arm64。
  • 直链获取,直接下载 windows-amd63
2.2.2 下载,生成本地 SSL
  • 进入 mkcert.exe 目录下的 dos 页面
  • 执行 mkcert.exe 或 mkcert.exe -help 验证是否安装
1705286305762.png
  • 执行 mkcert.exe -install 安装本地 CA 认证证书
image.png
  • 安装成功之后会在本地C:\Users\UserName\AppData\Local\mkcert 中生成以下两个密钥文件
image.png
  • rootCA.pem 为密钥
  • rootCA-key 为公钥
  • 查找文件所在目录
1705287200953.png
  • 按“Windows键+R”调出运行框，输入certmgr.msc命令。打开证书控制台。
1705287582701.png
2.2.3 生成 pem 自签证书,可供局域网内使用其他主机访问。
1705287926631.png
  • 在 mkcert.exe 文件同级路径下生成证书文件与私钥文件
1705288745412.png

通过输出，我们可以看到成功生成了localhost+3.pem证书文件和localhost+3-key.pem私钥文件，只要在 web server 上使用这两个文件就可以了。

2.2.4 使用-psck12 生成*.p12 文件
image.png
  • 默认密码为 changeit

2.3 SpringBoot 配置 SSL

2.3.1 基于证书文件与私钥文件
  • 将公钥与私钥文件置于 resource 路径下(此处将证书文件与私钥文件进行更名)
image.png
  • 在 application.yaml 文件中进行如下配置
代码语言：javascript
复制
server:
  ssl:
    #开启SSL支持
    enabled: true 
    #PEM编码的SSL证书文件的路径。
    certificate: classpath:./ssl/certificate.pem
    #SSL证书的PEM编码私钥文件的路径。
    certificate-private-key: classpath:./ssl/private-key.pem
  • 编写测试接口
代码语言：javascript
复制
@RestController
public class HelloController {
    @GetMapping("/hello")
    public String hello() {
        return "Hello,SSL!";
    }
}
  • 使用 httpclient 进行测试
代码语言：javascript
复制
GET https://localhost/hello

HTTP/1.1 200

Content-Type: text/plain;charset=UTF-8

Content-Length: 10

Date: Tue, 16 Jan 2024 05:51:38 GMT

Keep-Alive: timeout=60

Connection: keep-alive


Hello,SSL!


Response code: 200; Time: 443ms; Content length: 10 bytes
  • 浏览器访问
image.png
  • 查看证书
1705384493673.png
2.3.2 基于 PKCS12 生成*.p12/.ptx 文件
  • mkcert -pkcs [args …]
image.png
  • 密码为 changeit
  • 将目标为文件更名为 keyStore.p12
1705384716974.png
  • 见文件置于 springboot 工程 resource 目录下的
1705384994775.png
  • 在主配置中指定候选配置
代码语言：javascript
复制
spring:

profiles:

active: p12 #指定application-p12.yaml文件生效
  • 在 application-p12.yaml 中做如下配置
代码语言：javascript
复制
server:

ssl:

#开启SSL支持

enabled: true

#psck12证书路径(保存SSL证书的密钥存储的路径（通常是.jks,.pfx,.p12文件）。)

#坑点 文件路径不能出现数字,否则resource的URL解析失败

key-store: classpath:ssl/pkcs/keyStore.p12

#证书密码(用于访问密钥存储中的密钥的密码。)

key-password: changeit

#密钥存储的类型。

key-store-type: PKCS12

port: 443 #使用https默认端口

spring:

application:

name: ssl-p12-test
  • 编写测试接口
代码语言：javascript
复制
    //获取证书类型

@Value(value = "${spring.application.name}")

private String certificateType;


@GetMapping("/hello")
public String hello() {
    return "Hello,SSL of"+certificateType;
}</code></pre></div></div><ul class="ul-level-0"><li>启动服务,测试,首次启动 idea 会触发证书信任</li></ul><figure class=""><div class="rno-markdown-img-url" style="text-align:center"><div class="rno-markdown-img-url-inner" style="width:auto"><div style="width:100%"><img src="https://cdn.static.attains.cn/app/developer-bbs/upload/1723166859096585124.png" /></div><div class="figure-desc">1705385658187.png</div></div></div></figure><ul class="ul-level-0"><li>httpclient 请求结果</li></ul><figure class=""><div class="rno-markdown-img-url" style="text-align:center"><div class="rno-markdown-img-url-inner" style="width:auto"><div style="width:100%"><img src="https://cdn.static.attains.cn/app/developer-bbs/upload/1723166859417268938.png" /></div><div class="figure-desc">1705386057738.png</div></div></div></figure><ul class="ul-level-0"><li>访问浏览器</li></ul><figure class=""><div class="rno-markdown-img-url" style="text-align:center"><div class="rno-markdown-img-url-inner" style="width:auto"><div style="width:100%"><img src="https://cdn.static.attains.cn/app/developer-bbs/upload/1723166859761157276.png" /></div><div class="figure-desc">1705386121822.png</div></div></div></figure>
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