openssl ca

証明書の発行履歴と失効状態を管理しながら、 CA として CSR へ署名するコマンド。

openssl x509 による簡易署名とは異なり、発行した証明書をデータベースへ記録し、シリアル番号、失効、 CRL を管理する。

使う場面

証明書の発行履歴を残す
証明書を失効させる
CRLを生成する
Subjectのポリシーを設定して証明書を発行する

単発の検証や学習目的でCSRへ署名するだけなら、 openssl x509 の方が構成が簡単である。

事前に必要なもの

openssl ca はコマンドだけでは動作せず、CA用の設定と状態ファイルが必要になる。

署名には、CA証明書と対応する CA秘密鍵を使用する。

設定ファイルの基本構文は、 OpenSSL設定ファイルを参照。

項目	役割
CA証明書	発行する証明書のIssuerになる
CA秘密鍵	証明書へ署名する
設定ファイル	CAのファイル配置、ポリシー、拡張を定義する
`index.txt`	発行済み証明書と失効状態を記録するデータベース
`serial`	次に使用するシリアル番号
`newcerts/`	発行した証明書を保存するディレクトリ

index.txt は 0 バイトの空ファイルを用意する。空行や空白が入っていると読み込みに失敗する。 serial には次に使用するシリアル番号を16進数で記述する。

mkdir -p demoCA/newcerts
touch demoCA/index.txt
echo 1000 > demoCA/serial

CSRへ署名する

openssl ca \
  -config ca.cnf \
  -in server.csr \
  -out server.crt \
  -notext \
  -extfile extensions.cnf \
  -extensions server_cert

通常は、CSRと発行する証明書の内容が表示され、署名するか確認を求められる。発行するとデータベースとシリアル番号が更新される。

最小構成の考え方

設定ファイルには、少なくとも次のような情報が必要になる。

[ ca ]
default_ca=CA_default

[ CA_default ]
dir=./demoCA
database=$dir/index.txt
new_certs_dir=$dir/newcerts
certificate=$dir/ca.crt
private_key=$dir/ca.key
serial=$dir/serial
default_days=365
default_crl_days=30
default_md=sha256
policy=policy_any

[ policy_any ]
countryName=optional
stateOrProvinceName=optional
localityName=optional
organizationName=optional
organizationalUnitName=optional
commonName=supplied
emailAddress=optional

default_crl_days は生成するCRLの次回更新までの日数である。 -crldays をコマンドラインで指定する場合は省略できる。実際には、発行する証明書へ適用するX.509拡張なども追加する。

よく使うオプション

-config

CAの設定ファイルを指定する。

-config ca.cnf

CA証明書、秘密鍵、データベース、シリアル番号、ポリシーなどの場所を設定ファイルから読み込む。

-in

署名するCSRを指定する。

-in server.csr

-out

発行した証明書の出力先を指定する。

-out server.crt

-notext

出力ファイルへ証明書の詳細なテキストを追加せず、証明書本体だけを出力する。

-notext

指定しない場合、 -out のファイルには証明書のテキスト表示と PEM形式の証明書が両方出力される。

-extfile

証明書へ追加する X.509拡張を記述した別の設定ファイルを指定する。

-extfile extensions.cnf

-extensions

発行する証明書へ適用するX.509拡張セクションを指定する。

-extensions server_cert

-extfile を使用した場合は、そのファイル内のセクションを指定する。

-batch

署名前の確認を省略し、自動的に証明書を発行する。

-batch

内容の確認なしで発行されるため、自動処理以外では慎重に使用する。

失効とCRL

証明書を失効させる例：

openssl ca \
  -config ca.cnf \
  -revoke server.crt

-revoke で指定する証明書は、このCAが発行してデータベースへ記録されている必要がある。

CRLを生成する例：

openssl ca \
  -config ca.cnf \
  -gencrl \
  -out ca.crl

失効情報は index.txt に記録される。CRLを生成するには、設定ファイルの default_crl_days またはコマンドラインの -crldays が必要になる。

openssl x509 との違い

`openssl ca`	openssl x509
発行履歴をデータベースで管理する	発行履歴を管理しない
シリアル番号を継続管理する	ランダム値または簡易的なシリアルファイルを使う
失効とCRLを扱える	失効とCRLを扱わない
設定と状態ファイルが必要	少ないファイルで署名できる

注意点

index.txt はCA運用の重要な状態ファイルであり、破損すると復旧が難しい。
同じデータベースに対する同時実行を防ぐロック機構はない。
CSR内の拡張を無条件にコピーすると、意図しないCA証明書を発行する危険がある。
CA秘密鍵は厳重に保護する。

参考リンク

OpenSSL公式ドキュメント

openssl-ca CA設定、CSRへの署名、証明書データベース、失効、CRL。
x509v3_config 発行する証明書へ適用するX.509拡張の形式。