Linux OpenSSL 自建 CA 與 CSR 憑證簽署完整實作教學

企業內部測試環境或私有服務常需自簽憑證。本文記錄使用 OpenSSL 建立私有 CA、產生伺服器金鑰與 CSR、CA 簽署憑證的標準流程，適用於 HTTPS、LDAPS、VPN 等場景。

環境與目錄規劃

CA 根目錄：/etc/pki/CA
  ├── private/cakey.pem      # CA 私鑰
  ├── cacert.pem             # CA 自簽憑證
  ├── certs/                 # 已簽發憑證備份
  ├── newcerts/              # 簽發流程暫存
  ├── crl/                   # 撤銷清單
  ├── index.txt              # 簽發索引
  └── serial                 # 序號檔

步驟 1：調整 OpenSSL 設定檔

編輯 /etc/pki/tls/openssl.cnf，[ CA_default ] 區段指向上述目錄：

dir = /etc/pki/CA
certs = $dir/certs
crl_dir = $dir/crl
database = $dir/index.txt

步驟 2：建立 CA 私鑰與自簽憑證

cd /etc/pki/CA
# 產生 2048-bit RSA 私鑰，權限 0600
(umask 077; openssl genrsa 2048 > private/cakey.pem)

# 自簽 CA 憑證，有效期 10 年（3655 天）
openssl req -new -x509 -key private/cakey.pem -out cacert.pem -days 3655
# 依提示填寫 Country、Organization、Common Name (CA 名稱) 等

步驟 3：初始化 CA 工作目錄

mkdir -p certs newcerts crl
touch index.txt serial
echo 01 > serial

步驟 4：伺服器端產生私鑰與 CSR

於應用伺服器（如 HTTPD）執行：

# 產生 2048-bit 私鑰（生產環境建議 4096）
openssl genrsa 2048 > httpd.key

# 產生 CSR，含公鑰與主體資訊
openssl req -new -key httpd.key -out httpd.csr
# Common Name 必須填寫服務完整網域名（FQDN）

步驟 5：CA 簽署 CSR 產生伺服器憑證

將 httpd.csr 傳至 CA 機器，執行：

openssl ca -in httpd.csr -out httpd.crt -days 365
# 簽署過程會更新 index.txt、serial

簽署完成後，將 httpd.crt、httpd.key 部署至應用伺服器，配置服務啟用 HTTPS。

進階補充

• SAN（Subject Alternative Name）支援： CSR 階段加入 -addext "subjectAltName=DNS:example.com,DNS:www.example.com"（OpenSSL 1.1.1+）。
• 中繼 CA： 同樣流程，但 CA 憑證由上層 CA 簽署，basicConstraints=critical,CA:TRUE,pathlen:0。
• 撤銷憑證： openssl ca -revoke certs/xxx.pem 並產生 CRL openssl ca -gencrl -out crl/ca.crl。
• 自動化： 可搭配 certbot、cfssl、smallstep 等工具建立 PKI 自動化管線。

常見坑點