一. 證書
????目前總的來說有三種常用的證書格式：X.509證書、PKCS#12證書和PKCS#7證書。X.509證書是最經(jīng)常使用的證書，它僅包含了公鑰信息而沒有私鑰信息，是可以公開進行發(fā)布的，所以X.509證書對象一般都不需要加密。
1. X.509證書
????X.509是一種證書標準，主要定義了證書中應該包含哪些內(nèi)容.其詳情可以參考RFC5280,SSL使用的就是這種證書標準。X.509證書的格式通常如下:
……相關的可讀解釋信息（省略）……
---BEGIN CERTIFICATE---
……PEM編碼的X.509證書內(nèi)容(省略)……
---END CERTIFICATE---
????除了---BEGIN CERTIFICATE---和---END CERTIFICATE---頭尾格式外，還可能有這樣不同的標識符：---BEGIN X.509 CERTIFICATE---、---END X.509 CERTIFICATE---或者---BEGIN TRUSTED CERTIFICATE---、---END TRUSTED CERTIFICATE---
????在OpenSSL實際簽發(fā)的證書文件中最前面的很多可讀的證書明文解釋，只是為了增加證書文件的可讀性，并不代表真正的數(shù)據(jù)。在其他軟件中，比如Windows軟件，可能并不支持這些額外的明文信息，所以，先要將---BEGIN CERTIFICATE---之前的所有可讀信息去掉?？梢允謩觿h除，也可以使用PEM到PEM的證書格式轉(zhuǎn)換去掉這些明文可讀信息。在Windows平臺，X.509證書文件的后綴名經(jīng)常是der、cer或者crt，都是可以被自動識別的。對于OpenSSL來說，后綴名是沒有實際意義的。
2. PKCS#12證書
????PKCS#12證書不同于X.509證書，它可以包含一個或多個證書，并且還可以包含證書對應的私鑰。PKCS#12的私鑰是經(jīng)過加密的，密鑰由用戶提供的口令產(chǎn)生。所以，無論在使用PKCS#12證書的時候一般會要用用戶輸入密鑰口令。PKCS#12證書文件在Windwos平臺和Mozzila中支持的后綴名是p12或者pfx，如果要在IE或者Mozzila中正確使用自己的證書，那么一般來說都要求轉(zhuǎn)換成包含公鑰和私鑰的PKCS#12證書導入到相關軟件中。
3. PKCS#7證書
????PKCS#7可以封裝一個或多個X.509證書或者PKCS#6證書(PKCS#6是一種證書格式，但是并不經(jīng)常使用)、相關證書鏈上的CA證書，并且可以包含CRL信息。PKCS#7不包含私鑰信息。PKCS#7可以將驗證證書需要的整個證書上的證書都包含進來，從而方便證書的發(fā)布和正確使用。這樣就可以直接把PKCS#7證書發(fā)給驗證方驗證，免去了把以上的驗證內(nèi)容一個一個發(fā)給接書方的煩瑣了。PKCS#7文件在Windows平臺的合法后綴名是p7b。
4. PKCS#8證書
????PKCS#8標準是一個非常簡單的標準，它主要用于封裝私鑰和其他相關的屬性信息。一般來說，PKCS#8格式的私鑰都是被加密的，支持PKCS#5和PKCS#12標準定義的算法，當然，私鑰也可以不加密。PKCS#8標準一方面可以增強私鑰的安全性，另一方面也為用戶提供了一種簡單的確立信任關系的方式，這主要是基于私鑰特別名稱和最高層可信者的權威公鑰等屬性信息。OpenSSL提供的經(jīng)過PEM編碼的PKCS#8標準的文件，分為加密和非加密的兩種方式。加密的PKCS#8密鑰標識如下：
——BEGIN ENCRYPTED PRIVATE KEY——
——END ENCRYPTED PRIVATE KEY——
????非加密的PKCS#8密鑰標識如下：
——BEGIN PRIVATE KEY——
——END PRIVATE KEY——
5. Netscape證書
????Netscape提供了一種名為Netscap證書序列Netscape Cerificate Sequence的格式來封裝一系列證書，實際上里面采用了一個PKCS#7格式來封裝證書。以便能夠一次性地下載或者傳輸多個數(shù)字證書。所以，某些時候，Netscape證書序列可以替代PKCS#7的作用，用來打包一系列證書。Netscape證書序列雖然不一定能夠得到微軟的支持，但是在其他一些開源軟件和Linux軟件中卻得到了廣泛的支持。
6. 其他證書
????證書吊銷列表CRL是用戶驗證證書的重要參考資料，它主要包含了無效的證書列表，告訴用戶哪些證書已經(jīng)吊銷或無效的。如果沒有CRL，可以選擇另一種驗證方式，那就是使用在線證書服務協(xié)議OCSP。OCSP并不總是能夠使用，比如你的網(wǎng)絡有時候可能不能接通OCSP服務器。CRL是一種相對方使用和獨立的解決方案，只要獲取了CA中心提供的在有效期內(nèi)的CRL，基本上就能對證書的有效性進行驗證。PEM格式編碼的CRL一般包含在一對符號內(nèi)：---BEGIN X.509 CRL---和---END X.509 CRL---。也可以使用DER格式保存CRL。
二. 證書編碼
1. DER
????首先介紹一下ASN.1標準，全稱：Abstract Syntax Notation One，這是一種描述數(shù)字對象的方法和標準。ASN.1是一種結構化的數(shù)字對象描述語言，它包括兩部分：數(shù)據(jù)描述語言ISO 8824和數(shù)據(jù)編碼規(guī)則ISO 8825。ASN.1的數(shù)據(jù)描述語言允許用戶自定義基本的數(shù)據(jù)類型，并可以通過簡單的數(shù)據(jù)類型組成更復雜的數(shù)據(jù)類型。比如：一個復雜的數(shù)據(jù)對象，如X.509證書，就是在其他一些數(shù)據(jù)類型上定義的，而其他數(shù)據(jù)類型又是在更基本的數(shù)據(jù)類型上建立的，直到回溯到定義的最基本的數(shù)據(jù)類型。ASN.1提供了多種數(shù)據(jù)編碼方法。包括了BER、DER、PER和XER等。這些編碼方法規(guī)定了將數(shù)字對象轉(zhuǎn)換成應用程序能夠處理、保存和網(wǎng)絡傳輸?shù)亩M制編碼形式的一組規(guī)則。目前經(jīng)常被采用的是BER(Basic Encode Rules)編碼，但是BER編碼具有編碼不唯一的性質(zhì)，也就是說，一個相同的對象通過BER編碼可能會產(chǎn)生幾種不同的編碼數(shù)據(jù)。所以，在OpenSSL和其他密碼學相關軟件中經(jīng)常使用BER的一個子集DER(Distinguished Encoding Rules)。對于每一個ASN.1對象，使用DER編碼得出的二制編碼碼數(shù)據(jù)是唯一的，Java和Windows服務器偏向于使用這種編碼格式。
2. PEM
????PEM編碼全稱是Privacy Enhanced Mail，是一種保密郵件的編碼標準。Apache和*NIX服務器偏向于使用這種編碼格式。通常來說，對信息的編碼過程基本如下:
- 信息轉(zhuǎn)換為
ASCII碼或其他編碼方式，比如采用DER編碼。 - 使用對稱加密算法加密經(jīng)過編碼的信息。
- 使用
BASE64對加密碼后的信息進行編碼。 - 使用一些頭定義對信息進行封裝，主要包含了進行正確解碼需要的信息，頭定義的格式形式如下：
Proc-Type:4,ENCRYPTED
DEK-Info:cipher-name,ivec
????其中，第一個頭信息標注了該文件是否進行了加密，該頭信息可能的值包括ENCRYPTED(信息已經(jīng)加密和簽名)，MIC-ONLY(信息經(jīng)過數(shù)據(jù)簽名但沒有加密)，MIC-CLEAR(信息經(jīng)過數(shù)字簽名但是沒有加密，也沒有進行編碼，可使用非PEM格式閱讀)，以及CLEAR；第二個頭信息標注了加密的算法及對稱加密塊算法使用的初始向量。例子：
---BEGIN RSA PRIVATE KEY---
Proc-Type:4,ENCRYPTED
DEK-Info:DES-ED3-CBC，86B0167E005535D2
……(加密內(nèi)容密鑰部分)……
---END RSA PRIVATE KEY---
????以上的PEM編碼的是RSA(RSA PRIVATE KEY)私鑰，該密鑰經(jīng)過了加密ENCRYPTED，使用的是3DES的CBC方式(DES-EDE3-CBC)，使用的IV向量是86B0167E005535D2。
- 在這些信息的前面加上如下形式頭標注信息：
---BEGIN PRIVACY-ENHANCED MESSAGE---，在這些信息的后面加上如下形尾標注信息：---END PRIVACY-ENHANCED MESSAGE---
????OpenSSL的PEM編碼基本上是基于DER編碼之上的，也就是說，它在上述第一步采用的是DER編碼，所以，從本質(zhì)上來說，OpenSSL的PEM編碼就是在DER編碼基礎上進行BASE64編碼，然后添加一些頭尾信息組成的。
3. 編碼轉(zhuǎn)換
# PEM轉(zhuǎn)為DER
openssl x509 -in cert.crt -outform der -out cert.der
# DER轉(zhuǎn)為PEM
openssl x509 -in cert.crt -inform der -outform pem -out cert.pem
????要轉(zhuǎn)換KEY文件也類似，只不過把x509換成rsa，生成CSR的話，把x509換成req
三. 常用文件擴展名及其編碼格式
????經(jīng)過前面的介紹證書可以使用不同的編碼格式進行編碼，這是比較誤導人的地方，雖然我們已經(jīng)知道有PEM和DER這兩種編碼格式，但文件擴展名并不一定就叫PEM"或者DER，常見的擴展名除了PEM和DER還有以下這些，它們除了編碼格式可能不同之外，內(nèi)容也有差別，但大多數(shù)都能相互轉(zhuǎn)換編碼格式。
CRT
????CRT應該是certificate的三個字母，其實還是證書的意思，常見于*NIX系統(tǒng)，有可能是PEM編碼，也有可能是DER編碼，大多數(shù)應該是PEM編碼，相信你已經(jīng)知道怎么辨別。
CER
????還是certificate，常見于Windows系統(tǒng)，同樣的，可能是PEM編碼，也可能是DER編碼，大多數(shù)應該是DER編碼。
KEY
????通常用來存放一個公鑰或者私鑰，不一定是X.509證書，編碼可能是PEM，也可能是DER。查看KEY的辦法：
openssl rsa -in mykey.key -text -noout
????如果是DER格式的話，應該這樣了：
openssl rsa -in mykey.key -text -noout -inform der
CSR
????全稱：Certificate Signing Request，即證書簽名請求，這個并不是證書，而是向權威證書頒發(fā)機構獲得簽名證書的申請，其核心內(nèi)容是一個公鑰(當然還附帶了一些別的信息)，在生成這個申請之前也會生成一個私鑰，私鑰要自己保管好。做過iOS APP的朋友都應該知道是怎么向蘋果申請開發(fā)者證書的吧。查看的辦法：
openssl req -noout -text -in my.csr (如果是DER格式的話照舊加上-inform der,這里不寫了)
PFX/P12
????predecessor of PKCS#12，對*nix服務器來說，一般CRT和KEY是分開存放在不同文件中的，但Windows的IIS則將它們存在一個PFX文件中，因此這個文件包含了證書及私鑰，PFX通常會有一個"提取密碼"，你想把里面的東西讀取出來的話，它就要求你提供提取密碼，PFX使用DER編碼，如何把PFX轉(zhuǎn)換為PEM編碼，操作如下：
openssl pkcs12 -in for-iis.pfx -out for-iis.pem -nodes
????這個時候會提示你輸入提取密碼，生成pfx的命令類似這樣：
openssl pkcs12 -export -in certificate.crt -inkey privateKey.key -out certificate.pfx -certfile CACert.crt
????其中CACert.crt是CA是權威證書頒發(fā)機構的根證書，通過-certfile參數(shù)一起帶進去。這么看來，PFX其實是個證書密鑰庫。
JKS
????即Java Key Storage，這是Java的專利，跟OpenSSL關系不大，利用Java的一個叫keytool的工具，可以將PFX轉(zhuǎn)為JKS,當然了，keytool也能直接生成JKS。
