使用X.509数字证书加密解密实务（一）-- 证书的获得和管理

源自：http://www.cnblogs.com/chnking/archive/2007/08/18/860983.html

 

一、       获得证书... 2

1、        从CA获得... 2

2、        从windows2003证书服务中获得... 2

3、        使用makecert工具获得... 2

二、       证书的保存... 2

1、        保存在证书存储区... 2

2、        以文件形式保存... 4

2.1.       带有私钥的证书... 4

2.2.       二进制编码的证书... 4

2.3.       Base64编码的证书... 4

3、        存储区中的证书跟证书文件相互转换... 4

3.1.       使用工具相互转换... 4

3.1.1    从证书文件导入证书存储区... 4

3.1.2    从证书存储区导出为证书文件... 7

3.2.       使用代码相互转换... 10

3.2.1    从证书文件导入证书存储区... 10

3.2.2    从证书存储区导出为证书文件... 11

 

 

数字证书（也称作数字证书）将身份绑定到一对可以用来加密和签名数字信息的电子密钥。数字证书能够验证一个人使用给定密钥的权利，这有助于防止有人利用假密钥冒充其他用户。数字证书与加密一起使用，可以提供一个更加完整的解决方案，确保交易中各方的身份。

CA获得

如果是商业应用最好从证书的签发机构CA获得证书，比如VeriSign，这样的大的CA签发的证书已经被一些系统默认为可信任的证书签发机构，它所签发的证书也是被信任的。但是这样的证书需要购买。

如果不是商业应用，这里推荐一个可以免费申请证书的CA：www.cacert.org

windows2003证书服务中获得

在windows2003中安装证书服务器，windows2003服务器即可当做一个小型的CA，可以申请签发证书。

makecert工具获得

微软在framework SDK中提供了一个生成X.509数字证书的命令行工具Makecert.exe。

Makecert生成证书被保存到命令中指定的证书存储区。

比如使用下面这个命令生成一个证书：

 

makecert -sr CurrentUser -ss My -n CN=MyTestCert -sky exchange -pe

 

参数说明：

 

-sr CurrentUser  --      指定主题的证书存储位置。Location 可以是 currentuser（默认值）或 localmachine

-ss My  --                   指定主题的证书存储名称，输出证书即存储在那里。My表示保存在“个人”

-n CN=MyTestCert --    指定主题的证书名称。此名称必须符合 X.500 标准。最简单的方法是在双引号中指定此名称，并加上前缀 CN=；例如，"CN=myName"。

-sky exchange --         指定颁发者的密钥类型，必须是 signature、exchange 或一个表示提供程序类型的整数。默认情况下，可传入 1 表示交换密钥，传入 2 表示签名密钥。

-pe --                         将所生成的私钥标记为可导出。这样可将私钥包括在证书中。

 

这个命令生成一个名字为MyTestCert的证书，被保存到了当前用户的个人证书存储区内。

Makecert

命令的详细说明请参看微软Makecert.exe工具的文档：

 

Makecert命令生成的证书被保存在证书存储区。证书存储区是系统中一个特殊区域，专门用来保存X.509数字证书。

可以在MMC的证书管理单元中对证书存储区进行管理。Windows没有给我们准备好直接的管理证书的入口。自己在MMC中添加，步骤如下：

l         开始 à 运行 à MMC，打开一个空的MMC控制台。

l         在控制台菜单，文件 à 添加/删除管理单元 à 添加按钮 à 选”证书” à 添加 à 选”我的用户账户” à 关闭 à 确定

l         在控制台菜单，文件 à 添加/删除管理单元 à 添加按钮 à 选”证书” à 添加 à 选”计算机账户” à 关闭 à 确定

完成后，在MMC控制台中有了两个MMC管理单元

 

Figure 1．证书管理

 

添加完证书管理单元后可以保存一下这个MMC控制台的设置，方便以后再次使用。在文件菜单中选“保存”，比如可以保存为“证书.msc”。

 

这两个管理单元分别对应证书的两类存储位置：

当前用户（CurrentUser） --  当前用户使用的 X.509 证书存储区。 

本地计算机（LocalMachine） --  分配给本地计算机的 X.509 证书存储区。 

每个存储位置下面的子目录代表证书的存储区，预设了以下存储区：

AddressBook	其他用户的 X.509 证书存储区。
AuthRoot	第三方证书颁发机构 (CA) 的 X.509 证书存储区。
CertificateAuthority	中间证书颁发机构 (CA) 的 X.509 证书存储区。
Disallowed	吊销的证书的 X.509 证书存储区。
My	个人证书的 X.509 证书存储区。
Root	受信任的根证书颁发机构 (CA) 的 X.509 证书存储区。
TrustedPeople	直接受信任的人和资源的 X.509 证书存储区。
TrustedPublisher	直接受信任的发行者的 X.509 证书存储区。

   

作为文件形式存在的证书一般有这几种格式：

 

由Public Key Cryptography Standards #12，PKCS#12标准定义，包含了公钥和私钥的二进制格式的证书形式，以pfx作为证书文件后缀名。

 

证书中没有私钥，DER 编码二进制格式的证书文件，以cer作为证书文件后缀名。

 

编码的证书

 

证书中没有私钥，BASE64 编码格式的证书文件，也是以cer作为证书文件后缀名。

 

Windows提供了内置的工具可以完成数字证书从文件形式导入到证书存储区，从证书存储区导出为证书文件的功能。

 

在资源管理器中，找到你要导入的证书文件，右键点击pfx或者cer格式的证书（这里以上面用makecert生成的MyTestCert证书为例），选择“安装”，证书导入向导：

 

Figure 2. 证书导入向导

 

下一步，显示要导入证书文件的路径，确认即可，再下一步。

如果是导入pfx含有私钥的证书，需要提供密码：

 

Figure 3. 导入pfx时需要密码

 

pfx证书含有私钥，在保存为证书文件时设置有私钥密码，以保护私钥的安全，所以这一步需要提供保存证书时设置的私钥密钥。

如果选择了“标识此密钥为可导出”，导入到证书存储区的证书以后还能导出含有私钥的证书，否则只能导出不含私钥的证书。

再下一步，如果是导入cer证书，导入向导开始后就直接到了这一步。

 

Figure 4. 选择证书存储区

可以根据证书的类型自动存放到合适的区域，也可以自己选择存储区，一般选个人存储区。

导入完成。查看证书管理中证书已经导入：

 

Figure 5. 查看导入的证书1

 

双击这个MyTestCert证书：

 

Figure 6. 查看导入的证书2

 

这是证书的具体信息，可以看见这个证书包含有私钥。如果导入的是cer证书，证书中不含有私钥的，那么这里不会显示有相应的私钥。

 

把上面导入到证书存储区的证书再导出为证书文件。

在MyTestCert证书上点击右键 à 所有任务 à 导入…，证书导出向导运行：

 

Figure 7. 证书导出向导

 

这里要导出的MyTestCert证书是含有私钥的证书，所以向导首先要求选择导出的证书是否连同私钥一同导出。如果选要导出私钥，下一步：

 

Figure 8. 含私钥pfx格式证书选项

 

选择导出含私钥的证书生成pfx格式的证书。这里是些导出pfx证书的选项。

如果选择了不导出私钥或者选择导出的证书本身就不含有私钥，那么这一步只能选不含私钥的证书格式（导入私钥的选项是暗的）：

 

Figure 9. 不含私钥cer格式证书选项

 

这里是导出不含私钥证书的选项，一般导出为cer证书。

DER编码，就是导出的证书是二进制格式存储的证书。

Base64编码，就是把证书的二进制编码转成base64的编码后存储的证书。

 

下一步，如果是导出含私钥的证书，需要提供私钥保护密码：

 

Figure 10. 导出含私钥的证书需要私钥保护密码

 

下一步，提供证书文件的路径：

 

Figure 11. 指定导出证书的路径

 

导出证书完成。

 

除了使用windows提供的工具交互操作导入或者导出证书，也可以在程序中使用代码进行证书的导入和导出操作，以适应在应用系统中对证书进行操作的需求。

下面通过代码完成上面使用工具导入证书文件，然后把导入的证书导出为证书文件的的同样功能。

 

l       读取证书放入证书对象

Framework2.0中myX509Certificate2类代表了证书。

 

//从证书文件载入证书，如果含有私钥的，需要提供保存证书时设置的密码

X509Certificate2 myX509Certificate2 = new X509Certificate2(

            @"C:\Samples\PartnerAEncryptMsg\MyTestCert.pfx",    //证书路径

            "password",     //证书的私钥保护密码