自己成為一個證書頒發機構（CA）

為你的微服務架構或者整合測試建立一個簡單的內部 CA。

傳輸層安全（TLS）模型（有時也稱它的舊名稱 SSL）基於證書頒發機構certificate authoritie（CA）的概念。這些機構受到瀏覽器和作業系統的信任，從而簽名伺服器的的證書以用於驗證其所有權。

但是，對於內部網路，微服務架構或整合測試，有時候本地 CA更有用：一個只在內部受信任的 CA，然後簽名本地伺服器的證書。

這對整合測試特別有意義。獲取證書可能會帶來負擔，因為這會佔用伺服器幾分鐘。但是在程式碼中使用“忽略證書”可能會被引入到生產環境，從而導致安全災難。

CA 證書與常規伺服器證書沒有太大區別。重要的是它被原生代碼信任。例如，在 Python requests 庫中，可以通過將 REQUESTS_CA_BUNDLE 變數設定為包含此證書的目錄來完成。

在為整合測試建立證書的例子中，不需要長期的證書：如果你的整合測試需要超過一天，那麼你應該已經測試失敗了。

因此，計算昨天和明天作為有效期間隔：

>>> import datetime>>> one_day = datetime.timedelta(days=1)>>> today = datetime.date.today()>>> yesterday = today - one_day>>> tomorrow = today - one_day

現在你已準備好建立一個簡單的 CA 證書。你需要生成私鑰，建立公鑰，設定 CA 的“引數”，然後自簽名證書：CA 證書總是自簽名的。最後，匯出證書檔案以及私鑰檔案。

from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import rsafrom cryptography.hazmat.primitives import hashes, serializationfrom cryptography import x509from cryptography.x509.oid import NameOIDprivate_key = rsa.generate_private_key(    public_exponent=65537,    key_size=2048,    backend=default_backend())public_key = private_key.public_key()builder = x509.CertificateBuilder()builder = builder.subject_name(x509.Name([    x509.NameAttribute(NameOID.COMMON_NAME, 'Simple Test CA'),]))builder = builder.issuer_name(x509.Name([    x509.NameAttribute(NameOID.COMMON_NAME, 'Simple Test CA'),]))builder = builder.not_valid_before(yesterday)builder = builder.not_valid_after(tomorrow)builder = builder.serial_number(x509.random_serial_number())builder = builder.public_key(public_key)builder = builder.add_extension(    x509.BasicConstraints(ca=True, path_length=None),    critical=True)certificate = builder.sign(    private_key=private_key, algorithm=hashes.SHA256(),    backend=default_backend())private_bytes = private_key.private_bytes(    encoding=serialization.Encoding.PEM,    format=serialization.PrivateFormat.TraditionalOpenSSL,    encryption_algorithm=serialization.NoEncrption())public_bytes = certificate.public_bytes(    encoding=serialization.Encoding.PEM)with open("ca.pem", "wb") as fout:    fout.write(private_bytes + public_bytes)with open("ca.crt", "wb") as fout:    fout.write(public_bytes)

通常，真正的 CA 會需要證書簽名請求（CSR）來簽名證書。但是，當你是自己的 CA 時，你可以制定自己的規則！可以逕直簽名你想要的內容。

繼續整合測試的例子，你可以建立私鑰並立即簽名相應的公鑰。注意 COMMON_NAME 需要是 https URL 中的“伺服器名稱”。如果你已設定名稱查詢，你需要伺服器能響應對 service.test.local 的請求。

service_private_key = rsa.generate_private_key(    public_exponent=65537,    key_size=2048,    backend=default_backend())service_public_key = service_private_key.public_key()builder = x509.CertificateBuilder()builder = builder.subject_name(x509.Name([   x509.NameAttribute(NameOID.COMMON_NAME, 'service.test.local')]))builder = builder.not_valid_before(yesterday)builder = builder.not_valid_after(tomorrow)builder = builder.public_key(public_key)certificate = builder.sign(    private_key=private_key, algorithm=hashes.SHA256(),    backend=default_backend())private_bytes = service_private_key.private_bytes(    encoding=serialization.Encoding.PEM,    format=serialization.PrivateFormat.TraditionalOpenSSL,    encryption_algorithm=serialization.NoEncrption())public_bytes = certificate.public_bytes(    encoding=serialization.Encoding.PEM)with open("service.pem", "wb") as fout:    fout.write(private_bytes + public_bytes)

現在 service.pem 檔案有一個私鑰和一個“有效”的證書：它已由原生的 CA 簽名。該檔案的格式可以給 Nginx、HAProxy 或大多數其他 HTTPS 伺服器使用。

通過將此邏輯用在測試指令碼中，只要用戶端設定信任該 CA，那麼就可以輕鬆建立看起來真實的 HTTPS 伺服器。