本篇主要讲数字证书的相关概念和作用。
认识数字证书
直观认识
我们先选择任意一个HTTPS的网站（例如https://www.baidu.com/），在Chrome浏览器中用F12调出开发者工具，选择Security标签页。
点击View certificate，可以看到一张证书。
这张证书是一张服务器证书，在详细信息中我们可以看到这张证书的基本信息。
所谓HTTPS，其实就是HTTP + SSL。
SSL的详细协议在下一篇讲，目前只需知道SSL所使用的数字证书就是这里的证书。而HTTPS就是用对方的公钥加密自己的通话，与对方协商出一个安全的对称密钥和加密方式，然后将双方通话过程全部用对称密钥加密（使用对称密钥是为了节省开销，每次都非对称加密会极大加重系统负担），由于协商过程是使用了公钥机制加密的，所以对称密钥也是安全的。
定义
数字证书就是互联网通讯中标识通讯各方身份信息的一系列数据，提供了一种在Internet上验证身份的方式，其作用类似于驾驶执照或身份证。
数字证书通常由数字证书授权中心（Certificate Authority — CA）签发，带有CA的数字签名。其中包含公开密钥拥有者信息以及公开密钥的文件。
最简单的证书包含一个公开密钥、名称以及证书授权中心的数字签名。
作用
其实说完最简单的证书，我们就可以知道数字证书最基本的功能是什么了。
- 一个带有CA签名的证书，可以证明证书的主体是经过签发者认证的，安全的、可信任的（例如我们一开始看到的那张证书就是baidu.com经过了权威可信任的机构认证的凭证）
- 由于公钥也被签在了证书内，所以只有掌握对应私钥的主体（也就是证书主体本人）才能解密你用公钥加密过的数据
- 即使其他任何人伪造了假的主体（例如修改DNS将www.baidu.com指向自己的服务器），但无法伪造带有CA签名的证书。换句话说，他可以伪造**http**://www.baidu.com，但无法伪造**https**://www.baidu.com
- 即使伪装者强行将合法的证书（例如baidu.com的证书）拿来作为自己的证书搭出了HTTPS服务，那么当客户端用证书中的公钥加密自己的信息时，伪装者由于没有对应的私钥，他将无法解密信息
格式
目前的证书通常遵循 ITUT X.509国际标准，证书主要包括以下信息：
- 版本号：用来区分X.509的不同版本
- 序列号：每一个证书都有惟一的数字型编号
- 认证机构标识：颁发该证书的机构惟一的X.500名字
- 主体标识：证书持有者的名称
- 主体公钥信息：和该主体私钥相对应的公钥
- 证书有效期：证书开始有效期和证书失效期
- 密钥/证书用法：描述该主体的公/私密钥对的合法用途
- 扩展：说明该证书的附加信息
- 认证机构签名：用认证机构的私钥生成的数字签名
认证机构签名是将主体部分hash后用认证机构私钥加密，如果能够被认证机构公钥解密就说明了证书内容没有被篡改。
验证方式如下图：
数字证书的使用
PKI的基本组件
- 证书授权中心CA
- 证书签发机构，是PKI的核心，使PKI 应用中权威的、可信任的、公正的第三方机构。主要负责产生、分配并管理所有参与网上交易的实体所需的身份认证数字证书。
- 证书库
- 证书的集中存放地，提供公众查询。
- 密钥备份及恢复系统（optional）
- 对用户的解密密钥进行备份，当丢失时进行恢复，而签名密钥不用备份和恢复。
- 证书撤销处理系统
- 证书由于某种原因需要作废，终止使用，将通过证书撤销列表(CRL)来实现。
- PKI应用接口系统
- 为各种各样的应用提供安全、一致、可信任的方式与PKI交互，确保所建立起来的网络环境安全可靠，并降低管理成本。
PKI的基本原理
首先，PKI有两条基本原则：
- 有些安全性非常高、信誉非常好的CA是所有人都可以信任的，他们拥有签发下级CA的权利。他们的证书通常被内置在操作系统的可信任列表里。
- 如果一个CA是可信任的且CA拥有签发下级证书的权利，那么他签发的证书也是可信任的。
所以，通常我们看到的证书都是一条证书链。通常 根CA 不签发末端的客户证书，只负责签发 CA 证书，而 CA 根据他们证书中被授予的权限，有些可以签发下级CA有些只可以签发客户证书。
每张证书都会有过期时间和一个证书撤销列表（CRL）的URL。如果一张证书过期或被写进了CRL，那么证书就会作废（这往往是由私钥泄露导致的）。