openssl - 如果私钥在HSM中如何生成证书？

Question

我经常使用openssl来生成RSA key 和证书。但现在我遇到了一个问题。 openssl x509 -req 需要私钥作为输入。但现在我们使用 HSM 来保护私钥，我将永远无法触及私钥。这样我该如何生成 x509 证书？

Answer 1

我看到一些 HSM 附带了自己的支持程序，可用于各种用途，包括 key 生成和证书或 CSR 创建，或者使其可用(例如在供应商网站上) )；你检查了吗？假设这不是一个(好的)选择:

您没有识别您的 HSM；有数千种模型，至少有数百个接口(interface)，尽管很大一部分(不是几乎全部)使用“标准”(大部分)PKCS#11界面。

OpenSSL 有一个相当开放的 ENGINE API它将加密功能的一些子集(例如私钥生成、签名和解密)重定向到 OpenSSL 正常功能之外的实现(例如 HSM)。OpenSSL 附带了一些内置引擎——至少默认情况下是这样；特定的构建(例如 Linux 发行版的包)可能会省略内置引擎，在这种情况下，您可能需要进行自己的构建。其他人也可以编写引擎模块，包括但不限于特定 HSM 型号或产品线的制造商或供应商，也包括您。

1. 如果您的 HSM 是具有内置引擎的 HSM 之一，请根据其文档根据需要配置该引擎，并使用适当的 -engine id 或 -*engine id openssl(子)命令的选项。

请注意，req -new 仅使用-x509 生成证书，通常加上一些相关参数，并且通过这种方式生成的证书是自签名的；否则 req -new 生成一个证书签名请求 (CSR)，然后您可以让 CA 将其“转换”为 CA 签名的“真实”证书(PKCS#10 CSR 本身始终 自签名)。 req 还可以生成一个新的私钥，而不是使用现有的私钥，并且这一生成可以位于引擎“内部”，从而位于 HSM 上。

如果您的 HSM 没有内置引擎，但有其他方的引擎，请将其安装到您的系统中。 PKCS#11 就是这种情况。这可能需要将您的 OpenSSL 版本更改为引擎支持的版本。然后按照1:配置引擎并使用。

如果您的 HSM 没有任何引擎，但其 API 提供了 OpenSSL 在引擎中所需的操作，您可以为其编写(并调试!)引擎模块。然后使用您的引擎按照 1 中的操作进行操作。还可以考虑向全世界、使用此类 HSM 的社区和/或 OpenSSL 项目提供您的引擎模块。

如果您的 HSM 功能不适合引擎 API，或者不存在引擎模块并且您不想创建一个，您可以编写自己的程序，使用一些(可能是大部分)来自 openssl/apps/req.c 的代码，生成私钥和/或使用 HSM 上的现有私钥，构建证书(或 CSR)的数据结构在 OpenSSL 中以或多或少现有的方式，但随后给 X509_[REQ_]sign_ctx 一个 EVP_PKEY (OpenSSL 中用于各种类型的多态 C 数据结构)您使用自定义方法设置的非对称 key ，使用 HSM 的 API(以及 HSM 上 key 的一些标识)来进行签名。确保您的程序上的任何许可都与 OpenSSL 许可(本质上是 BSD 广告风格)兼容。