PKI公钥基础设施

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PKI体系架构

PKI是Public Key Infrastructure的缩写，是通过使用公钥技术和数字证书来提供系统信息安全服务，并负责验证数字证书持有者身份的一种体系。

一个PKI体系由终端实体、证书认证机构、证书注册机构和证书/CRL存储库四部分共同组成的
PKI公钥基础设施

终端实体EE（End Entity）：也称为PKI实体，它是PKI产品和服务的终端使用者，可以是个人、组织、设备或计算机中运行的进程

证书认证机构CA：CA是PKI的信任基础，是一个用于颁发并管理数字证书的可信实体。它是一种权威性、可信任性和公正性的第三方机构它是一种权威性、可信任性和公正性的第三方机构它是一种权威性、可信任性和公正性的第三方机构，通常由服务器充当。

CA通常采用多层次的分级结构，根据证书颁发机构的层次，可以划分为根CA和从属CA
当某个PKI实体信任一个CA，则可以通过证书链来传递信任，证书链就是从用户的证书到根证书所经过的一系列证书的集合。当通信的PKI实体收到待验证的证书时，会沿着证书链以此验证其颁发者的合法性
CA的核心功能就是发放和管理数字证书，包括：证书的颁发、证书的更新、证书的撤销、证书的查询、证书的归档、证书废除列表CRL的发布

证书注册机构RA：是数字证书注册审批机构，RA是CA面对用户的窗口，是CA的证书发放、管理功能的延申，它负责接受用户的证书注册和撤销申请

证书/CRL存储库：由于用户名称的改变、私钥泄露或业务中止的原因，需要存在一种方法将线性的证书吊销，即撤销公钥及相关的PKI实体身份信息的绑定关系。在PKI中，所使用的这种方法为证书废除列表CRL。

证书申请流程

PKI公钥基础设施

用户申请：用户获取CA的数字证书（根证书），与安全服务器建立连接，同时生成自己的公钥和私钥，将公钥和自己的身份信息提交给安全服务器。安全服务器将用户的申请信息传送给RA服务器
RA审核：RA收到用户的申请，用户向RA证明自己的身份，RA进行核对。如果RA同意用户申请证书的请求，则对证书申请信息做数字签名，否则拒绝用户的申请
CA发行证书：RA将用户申请和RA签名传送给CA，CA对RA数字签名做认证，如果验证通过，则同意用户的请求，颁发证书，然后将证书输出。如果验证不通过，则拒绝证书申请
RA转发证书：RA从CA得到新的证书，首相将证书输出到LDAP服务器以提供目录浏览，在通知用户证书发行成功，告知证书序列号，到指定的网址去下载证书
用户使用证书序列号去指定的网址下载自己的数字证书，只有持有与申请时提交的公钥配对的私钥才能下载成功

PKI证书验证

PKI实体获取对端实体的证书后，当需要使用对端实体的证书时，通常需要验证对端实体的本地证书和CA的合法性
检查证书状态的方式

CRL方式
PKI实体可以通过SCEP、HTTP、LDAP和LDAPv3模板方式下载CRL
当PKI实体验证本地证书时，先查找本地内存的CRL，如果本地内存没有CRL，则需要下载CRL并安装到本地内存中，如果对端实体的本地证书在CRL中，表示此证书已被撤销
OCSP方式
在IPSec场景中，PKI实体间使用证书方式进行IPSec协商时，可以通过OCSP方式实时检查对端实体证书状态
当PKI实体访问OCSP服务器时，会发送一个对于证书状态信息的请求，OCSP服务器会回复一个“有效”、“过期”或“未知”的响应
None方式
如果PKI实体没有可用的CRL和OCSP服务器，或者不需要检查PKI实体的本地证书状态，可以采用None方式，即不检查证书是否被撤销

PKI证书注销流程

PKI公钥基础设施

用户申请：用户向RA发送一封签名加密邮件，申请撤销证书
RA审核：注册机构同意证书撤销，并对申请签名
CA更新CRL：CA验证证书撤销请求的RA签名，如果正确，则同意申请，更新CRL，并输出
RA转发CRL：注册中心收到CRL，以多种方式将CRL公布(包括LDAP服务器)
用户告知：用户访问LDAP服务器，下载或浏览CRL