创建和管理证书链

根 CA 是一种自签名证书，充当最终信任锚点。根 CA 私钥必须离线保存（存放在物理隔离系统或 HSM 上），因为一旦泄露，整个 PKI 都会受到破坏。“openssl req -x509 -new -nodes -key root_key.pem -sha256 -days 3650 -out root_cert.pem”会生成有效期为 10 年的自签名根证书。

中间 CA 由根 CA 签名，用于日常证书签发。首先生成中间密钥和 CSR：“openssl req -new -key intermediate_key.pem -out intermediate.csr”。然后由根 CA 对其签名：“openssl x509 -req -in intermediate.csr -CA root_cert.pem -CAkey root_key.pem -CAcreateserial -days 1825 -out intermediate_cert.pem”。

终端实体证书（叶证书）由中间 CA 签名，用于特定服务器或客户端。生成带有主题备用名称（SAN）的服务器密钥和 CSR，然后使用中间 CA 签名：“openssl x509 -req -in server.csr -CA intermediate_cert.pem -CAkey intermediate_key.pem -CAcreateserial -extensions v3_req -days 365 -out server_cert.pem”。

根 CA 私钥处于离线状态，仅用于签署少量中间 CA 证书。日常证书签发由在线中间 CA 完成。如果某个中间 CA 被入侵，可以将其吊销并替换，而不会危及根 CA。根密钥从未暴露在网上，因此仍然安全。

“openssl ca”命令提供了比“openssl x509 -req”更完整的 CA 流程。它会维护证书数据库（index.txt）、从序列号文件分配序列号，并处理 CRL 生成。它要求使用正确的 openssl.cnf 配置文件，其中包含用于定义证书策略和路径长度限制的 CA 专用区段。

网站服务器的完整证书链文件应按顺序包含终端实体证书，后面接中间 CA 证书，并在根证书之前结束。根证书不会包含在内，因为浏览器已经预装了根证书库。拼接顺序为：“cat server_cert.pem intermediate_cert.pem > chain.pem”。顺序错误会导致 TLS 握手失败。

“openssl verify -CAfile root_cert.pem -untrusted intermediate_cert.pem server_cert.pem”会验证完整证书链。“-untrusted”标志用于提供属于证书链但尚未受信任的中间证书。如果验证成功，输出为“server_cert.pem: OK”。常见错误表示缺少中间证书或证书已过期。

常见的证书链问题包括：缺少中间证书（服务器仅发送叶证书）、拼接顺序错误（叶证书必须在最前）、中间证书已过期（由于通常监控叶证书的到期时间，因此很容易漏掉）、信任库中没有包含自签名证书，以及名称不匹配（证书 SAN 与主机名不匹配）。所有这些问题都可以使用“openssl s_client -showcerts”进行诊断。

PKCS#12（.pfx 或 .p12）是一种容器格式，可将私钥、终端实体证书和中间证书捆绑到单个加密文件中。创建命令为：“openssl pkcs12 -export -out bundle.pfx -inkey server_key.pem -in server_cert.pem -certfile intermediate_cert.pem”。IIS、.NET、Java 密钥库以及许多企业应用都要求使用这种格式。

PEM 是经过 Base64 编码的 ASCII 文本，可读性强，支持在一个文件中存放多个对象，Apache、nginx 和 OpenSSL 工具都使用它。DER 是二进制格式，每个文件包含一个对象，用于 Java（导入 JKS）、Android 和某些企业工具。PKCS#12/PFX 是用于多个对象的加密二进制容器，用于 Windows 和 IIS。部署前请先确认目标系统所需的格式。

现代 CA 必须在交付前，将所有签发的证书记录到证书透明度（CT）日志中。为内部使用创建私有 CA 时，不要求记录到 CT 日志。不过，面向公众的证书必须包含嵌入式签名证书时间戳（SCT），才能获得 Chrome 的信任。私有 CA 可以根据自身策略运行，不受 CT 要求限制。

根 CA 是自签名的，处于离线状态，并且只签署中间 CA。中间 CA 负责日常证书签发。证书链文件包含叶证书，后面接中间证书（不包含根证书）。使用“openssl verify -CAfile root.pem -untrusted intermediate.pem leaf.pem”进行验证。PKCS#12 捆绑包用于 Windows/Java，可将密钥和证书集中保存。链顺序错误是常见的部署失败原因，可使用 s_client -showcerts 进行诊断。