通过一个例子说明客户端如何验证HTTPS服务端的证书信息。

类型浏览器如何验证WEB服务器的证书信息。

生成服务器端证书，以及CA证书

# generate ca certificate

$ openssl genrsa -out ca-key.pem 2048

$ openssl req -new -x509 -days 365 -key ca-key.pem -out ca-cert.pem -subj "/CN=ca"

# generate server certificate

$ openssl genrsa -out server-key.pem 2048

$ openssl req -new -key server-key.pem -out server-csr.pem -subj "/CN=localhost"

$ openssl x509 -req -days 3650 -in server-csr.pem -CA ca-cert.pem -CAkey ca-key.pem -CAcreateserial -out server-cert.pem

生成服务端证书server-cert.pem，(注意证书的common name是localhost)，这个证书是通过CA证书ca-cert.pem签名的。

服务器端代码

$ cat server.go

package main

import (

"fmt"

"log"

"flag"

"net/http"

"crypto/tls"

"encoding/json"

"github.com/gorilla/mux"

)

var (

port int

hostname string

keyfile string

signcert string

)

func init() {

flag.IntVar(&port, "port", 8080, "The host port on which the REST server will listen")

flag.StringVar(&hostname, "hostname", "0.0.0.0", "The host name on which the REST server will listen")

flag.StringVar(&keyfile, "key", "", "Path to file containing PEM-encoded key file for service")

flag.StringVar(&signcert, "signcert", "", "Path to file containing PEM-encoded sign certificate for service")

}

func startHTTPSServer(address string, keyfile string, signcert string, router *mux.Router) {

s := &http.Server{

Addr: address,

Handler: router,

TLSConfig: &tls.Config{

MinVersion: tls.VersionTLS12,

},

}

err := s.ListenAndServeTLS(signcert, keyfile)

if err != nil {

log.Fatalln("ListenAndServeTLS err:", err)

}

}

func SayHello(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {

log.Println("Entry SayHello")

res := map[string]string {"hello": "world"}

b, err := json.Marshal(res)

if err == nil {

w.WriteHeader(http.StatusOK)

w.Header().Set("Content-Type", "application/json")

w.Write(b)

}

log.Println("Exit SayHello")

}

func main() {

flag.Parse()

router := mux.NewRouter().StrictSlash(true)

router.HandleFunc("/service/hello", SayHello).Methods("GET")

var address = fmt.Sprintf("%s:%d", hostname, port)

fmt.Println("Server listen on", address)

startHTTPSServer(address, keyfile, signcert, router)

fmt.Println("Exit main")

}

编译运行

$ go build

$ ./server -port 8080 -signcert ./server-cert.pem -key ./server-key.pem

运行服务器在端口8080，这个服务器提供验证的证书是server-cert.pem，客户端(浏览器将验证这个证书的有效性)。

客户端代码

$ cat client.js

fs = require('fs');

https = require('https');

options = {

hostname: 'localhost',

port : 8080,

path : '/service/hello',

method : 'GET',

ca : fs.readFileSync('ca-cert.pem')

};

req = https.request(options, (res) => {

console.log('statusCode:', res.statusCode);

console.log('headers:', res.headers);

res.on('data', (d) => {

process.stdout.write(d);

});

});

req.on('error', (e) => {

console.error(e);

});

req.end();

运行

$ node client.js

{"hello":"world"}

完整的访问地址格式就是 https://localhost:8080/service/hello

这里客户端必须提供CA证书ca-cert.pem，用他来验证服务端的证书server-cert.pem是有效的。

另外这里客户端访问的地址是localhost，这个值和服务器证书server-cert.pem的common name域是一样的，否则验证就会失败。

例如，我们修改客户端请求中hostname值真实到机器名(假定机器名为saturn)。

options = {

hostname: 'saturn',

port : 8080,

path : '/service/hello',

method : 'GET',

ca : fs.readFileSync('ca-cert.pem')

};

$ node client.js

{ Error: Hostname/IP doesn't match certificate's altnames: "Host: saturn. is not cert's CN: localhost"

at Object.checkServerIdentity (tls.js:199:17)

at TLSSocket. (_tls_wrap.js:1098:29)

at emitNone (events.js:86:13)

at TLSSocket.emit (events.js:185:7)

at TLSSocket._finishInit (_tls_wrap.js:610:8)

at TLSWrap.ssl.onhandshakedone (_tls_wrap.js:440:38)

这说明client使用URL的主机名和证书的Common Name域进行比较，作为证书是否有效的一个证据。

另外Common Name可以是一个短名(saturn)，也可以长域名(saturn.yourcomp.com.cn)，但不管短名还是长名都必须是URL请求中的主机名一样。即

SAN证书

SAN是另一种解决证书和URL主机名匹配的办法。

SAN = subjectAltName = Subject Alternative Name

具体用法步骤：

修改openssl.cnf

[ req ]

req_extensions = v3_req

[ v3_req ]

# Extensions to add to a certificate request

basicConstraints = CA:FALSE

keyUsage = nonRepudiation, digitalSignature, keyEncipherment

subjectAltName = @alt_names

[alt_names]

DNS.1 = saturn

DNS.2 = saturn.yourcomp.com.cn

生成证书

# generate ca certificate

openssl genrsa -out ca-key.pem 2048

openssl req -new -x509 -days 365 -key ca-key.pem -out ca-cert.pem -subj "/CN=ca"

# generate server certificate

openssl genrsa -out server-key.pem 2048

openssl req -new -key server-key.pem -out server-csr.pem -subj "/CN=localhost"

openssl x509 -req -days 3650 -in server-csr.pem -CA ca-cert.pem -CAkey ca-key.pem -CAcreateserial -out server-cert.pem -extensions v3_req -extfile openssl.cnf

对比和前面不使用SAN的差别。其实就是在使用CA根证书对服务器证书签名的时候，指定extensions属性。

运行客户端

options = {

hostname: 'localhost',

port : 8080,

path : '/service/hello',

method : 'GET',

ca : fs.readFileSync('ca-cert.pem')

};

$ node client.js

{ Error: Hostname/IP doesn't match certificate's altnames: "Host: localhost. is not in the cert's altnames: DNS:saturn"

看到了吗？localhost已经验证不过了，尽管他在common name的值没有变化，但是由于使用了SAN，证书验证的时候就使用SAN的值，而忽略common name的值。

使用客户端saturn

options = {

hostname: 'saturn',

port : 8080,

path : '/service/hello',

method : 'GET',

ca : fs.readFileSync('ca-cert.pem')

};

$ node client.js

{"hello":"world"}

使用saturn就通过了。当然使用saturn.yourcomp.com.cn也能通过。

总结

客户端验证服务端证书分两种情况：

不使用SAN，那么验证证书的common name和URL的主机名一致。

主机名是否是common name中的一个。

使用SAN，那么验证证书的SAN值和URL的主机名一致。

主机名是否就是SAN值中的一个。