成为你自己的证书颁发机构

传输层安全 (TLS) 模型，有时也称为较旧的名称 SSL，是基于证书颁发机构 (CA) 的概念。 这些机构受到浏览器和操作系统的信任，反过来签署服务器的证书以验证其所有权。

然而，对于内网、微服务架构或集成测试，有时拥有一个本地 CA 非常有用：一个仅在内部受信任，并反过来签署本地服务器证书的 CA。

这对于集成测试尤其有意义。 获取证书可能是一个负担，因为服务器将运行几分钟。 但是，在代码中设置“忽略证书”选项可能会使其在生产环境中被激活，从而导致安全灾难。

CA 证书与常规服务器证书没有太大区别； 重要的是它受到本地代码的信任。 例如，在 requests 库中，可以通过将 REQUESTS_CA_BUNDLE 变量设置为包含此证书的目录来完成此操作。

在为集成测试创建证书的示例中，不需要长期有效的证书：如果你的集成测试超过一天，那么你已经失败了。

因此，计算昨天和明天作为有效期

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

现在你准备好创建一个简单的 CA 证书了。 你需要生成一个私钥，创建一个公钥，设置 CA 的“参数”，然后自签名证书：CA 证书始终是自签名的。 最后，写出证书文件和私钥文件。

from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import rsa
from cryptography.hazmat.primitives import hashes, serialization
from cryptography import x509
from cryptography.x509.oid import NameOID

private_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)

一般来说，真正的 CA 会期望收到证书签名请求 (CSR) 以签署证书。 但是，当你成为自己的 CA 时，你可以制定自己的规则！ 直接去签名你想签名的内容。

继续集成测试示例，你可以立即创建私钥并签署相应的公钥。 请注意 COMMON_NAME 需要是 https URL 中的“服务器名称”。 如果你已配置名称查找，则所需的服务器将在 service.test.local 上响应。

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)

现在 service.pem 文件包含一个私钥和一个“有效”证书：它已由你的本地 CA 签名。 该文件采用可以提供给 Nginx、HAProxy 或大多数其他 HTTPS 服务器的格式。

通过将此逻辑应用于测试脚本，可以轻松创建看起来像真实的 HTTPS 服务器的服务器，只要客户端配置为信任正确的 CA 即可。