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CSR 与证书：req、x509、SAN 与自签 ​

基于 OpenSSL · 核于 2026-08

速查 ​

  • CSR 流程：openssl req 生成私钥 + CSR → 提交 CA → CA 签名 → 得到证书 → 配到 Web 服务器。
  • req 核心选项：-new 新建、-newkey rsa:2048 自动生私钥、-nodes 私钥不加密、-subj 非交互填主题、-keyout/-out 输出。
  • x509 检查：-text -noout 看全部、-dates 看有效期、-issuer/-subject 看颁发者/主体、-modulus 看模数（验匹配）。
  • SAN 必需：现代浏览器强制要求 SAN，仅 CN 报错。用 -addext（1.1.1+）或配置文件加 subjectAltName。
  • 自签：openssl req -x509 -newkey ... -days 365 自己签名产出证书，内网/开发用，浏览器警告。
  • 签名算法：现代用 sha256WithRSAEncryption；SHA-1 已不安全，被浏览器拒绝。

一、openssl req 详解 ​

openssl req 既可生成 CSR（证书签名请求），也可生成自签证书（加 -x509）。

1.1 生成 CSR 的完整选项 ​

bash
openssl req -new -newkey rsa:2048 -nodes \
  -keyout domain.key -out domain.csr \
  -subj "/C=CN/ST=Beijing/L=Beijing/O=MyCorp/OU=IT/CN=example.com" \
  -addext "subjectAltName=DNS:example.com,DNS:www.example.com"
选项作用
-new创建新的 CSR（非读取已有）
-newkey rsa:2048自动生成 2048 位 RSA 私钥（与 CSR 一起）
-nodes私钥不加密（No DES），生产 Web 服务器常用，避免重启输密码
-keyout file私钥输出文件
-out fileCSR 输出文件
-subj "/C=.../CN=..."非交互式填主题（Country/State/Org/CN）
-addext "ext"添加扩展（如 subjectAltName），OpenSSL 1.1.1+
-config file用配置文件（含扩展），老版本或复杂场景
  • -subj 主题字段：C 国家代码（两字母如 CN/US）、ST 州/省、L 城市、O 组织、OU 部门、CN Common Name（主域名）。CA 对这些字段有要求（如 EV 证书要求 O 必须是合法注册公司）。
  • -nodes 的取舍：Web 服务器（Nginx/Apache）重启时要能自动读私钥，所以生产私钥通常不加密（-nodes）。若加密了，每次重启服务都要手动输 passphrase，不现实。私钥的安全改由文件权限（600）和服务器本身的访问控制保障。

1.2 已有私钥只生成 CSR ​

bash
openssl req -new -key existing.key -out domain.csr -subj "/CN=example.com"

用 -key existing.key 指定已有私钥（不再 -newkey 生成新的），只产出 CSR。

1.3 查看 CSR 内容 ​

bash
openssl req -in domain.csr -text -noout        # 看全部（含 SAN 扩展）
openssl req -in domain.csr -subject -noout     # 只看主题
openssl req -verify -in domain.csr             # 验证 CSR 签名

提交 CSR 给 CA 前，务必用 -text -noout 检查域名、组织、SAN 是否正确——一旦提交 CA 签名，改起来麻烦。

二、openssl x509 详解 ​

openssl x509 用于查看和处理 X.509 证书。

2.1 查看证书信息 ​

bash
openssl x509 -in domain.crt -text -noout       # 全部字段（最常用）
openssl x509 -in domain.crt -dates -noout      # 有效期 notBefore/notAfter
openssl x509 -in domain.crt -issuer -noout     # 颁发者（哪个 CA 签的）
openssl x509 -in domain.crt -subject -noout    # 主体（证书属于谁）
openssl x509 -in domain.crt -serial -noout     # 序列号
openssl x509 -in domain.crt -fingerprint -noout  # 指纹
openssl x509 -in domain.crt -ext subjectAltName -noout  # 只看 SAN
  • -text -noout 的关键字段：
    • Issuer：颁发者（如 Let's Encrypt Authority X3）。
    • Validity：notBefore（生效时间）/notAfter（过期时间）。证书过期后浏览器报错，需续期。
    • Subject：主体，证书所属的域名/组织。
    • Subject Alternative Name：SAN 域名列表（现代浏览器看这里而非 CN）。
    • Public Key Algorithm：公钥算法（rsaEncryption）+ 大小（2048 bit）。
    • Signature Algorithm：签名算法（sha256WithRSAEncryption 是现代标准；sha1WithRSA 已不安全）。

2.2 验证证书链 ​

bash
# 验证证书是否由受信任的 CA 签发
openssl verify -CAfile ca-bundle.crt domain.crt

# 验证中间证书链
openssl verify -CAfile root.crt -untrusted intermediate.crt domain.crt
  • 证书链：浏览器验证证书时，会从你的证书 → 中间证书 → 根证书逐级追溯，直到命中预置的受信任根 CA。配置时要把「你的证书 + 中间证书」合并成一个文件给 Nginx（ssl_certificate），否则部分客户端报「证书链不完整」。

三、SAN 证书（现代必需） ​

3.1 为什么 CN 不够了 ​

历史上，证书的 Common Name (CN) 字段标明域名（如 CN=example.com）。但随着一个证书覆盖多域名需求增加，以及安全考虑，RFC 6125（2011）规定浏览器应优先校验 SAN 而非 CN。Chrome/Firefox/Safari 等现代浏览器完全废弃了 CN 校验，只看 SAN——如果你的证书只有 CN 没有 SAN 扩展，即使 CN 正确，浏览器也会报 NET::ERR_CERT_COMMON_NAME_INVALID。所以现代证书必须含 SAN。

3.2 用 -addext 生成 SAN（OpenSSL 1.1.1+，推荐） ​

bash
openssl req -new -newkey rsa:2048 -nodes \
  -keyout domain.key -out domain.csr \
  -subj "/CN=example.com" \
  -addext "subjectAltName=DNS:example.com,DNS:www.example.com,DNS:api.example.com,IP:192.168.1.1"
  • DNS:域名：覆盖的域名（可多个，逗号分隔）。
  • IP:地址：覆盖的 IP（用于 IP 直连的 HTTPS，如 IP:192.168.1.1）。
  • 通配符：DNS:*.example.com 覆盖所有一级子域名（www/api/blog），但不覆盖 example.com 本身和二级子域（a.b.example.com）。

3.3 用配置文件（老版本 OpenSSL） ​

OpenSSL 1.1.1 之前的版本不支持 -addext，需用配置文件：

[req]
distinguished_name = req_distinguished_name
req_extensions = v3_req
prompt = no

[req_distinguished_name]
CN = example.com

[v3_req]
subjectAltName = @alt_names

[alt_names]
DNS.1 = example.com
DNS.2 = www.example.com
DNS.3 = api.example.com
IP.1 = 192.168.1.1
bash
openssl req -new -newkey rsa:2048 -nodes -keyout domain.key -out domain.csr -config san.cnf

四、自签证书 ​

自签证书用于内网服务、本地开发、测试环境，不需要 CA：

bash
# OpenSSL 1.1.1+，一行生成自签证书（带 SAN）
openssl req -x509 -newkey rsa:2048 -nodes \
  -keyout selfsigned.key -out selfsigned.crt \
  -days 365 -subj "/CN=localhost" \
  -addext "subjectAltName=DNS:localhost,DNS:*.local,IP:127.0.0.1"

# 用 ECDSA（更现代，密钥更短）
openssl req -x509 -newkey ec -pkeyopt ec_paramgen_curve:P-256 -nodes \
  -keyout ec.key -out ec.crt -days 365 -subj "/CN=localhost" \
  -addext "subjectAltName=DNS:localhost"
  • -x509：直接产出 X.509 证书（而非 CSR）。-x509 隐含 -new。
  • -days 365：有效期 365 天。内网可设长（如 3650），公网不应用自签。
  • 浏览器警告：自签证书的颁发者是你自己，不在受信任 CA 列表。浏览器会显示「您的连接不是私密连接」警告。解决：①内网用户手动导入证书到系统信任列表；②开发时用 mkcert 工具（自动在本地信任）；③公网用 Let's Encrypt 等受信任 CA。

五、CSR/证书生成实战：从零配 HTTPS ​

一个完整的「生成 CSR → 申请证书 → 部署」流程：

bash
# 1. 生成带 SAN 的私钥 + CSR
openssl req -new -newkey rsa:2048 -nodes \
  -keyout example.com.key -out example.com.csr \
  -subj "/C=CN/O=MyCorp/CN=example.com" \
  -addext "subjectAltName=DNS:example.com,DNS:www.example.com"

# 2. 检查 CSR 无误后，提交 example.com.csr 给 CA（Let's Encrypt/DigiCert）

# 3. CA 验证域名所有权后，签发并返回 example.com.crt（+ 中间证书 chain.crt）

# 4. 合并证书 + 中间证书（Nginx 需要）
cat example.com.crt chain.crt > fullchain.crt

# 5. 部署到 Nginx
# ssl_certificate     /path/fullchain.crt;
# ssl_certificate_key /path/example.com.key;

# 6. 测试
echo | openssl s_client -connect example.com:443 -servername example.com

下一步 ​

CSR 与证书讲完后，下一个专题是密钥管理——openssl rsa 检查私钥、PEM/DER/PKCS#12 格式转换、私钥加解密、密钥与证书匹配验证。