解决自签名证书HTTPS告警：强制使用SHA-256算法生成证书

解决自签名证书HTTPS告警：强制使用SHA-256算法生成证书

一、问题场景

在使用OpenSSL生成和配置自签名证书时，常遇到以下现象：

• 浏览器已正确导入根证书（.pem文件），但访问HTTPS站点时仍提示不安全连接或证书不可信告警。
• 经排查，操作步骤无误，但证书默认使用SHA-1哈希算法，而现代浏览器（如Chrome、Firefox）已逐步淘汰对SHA-1的支持，导致验证失败。

二、核心解决方案

强制使用SHA-256哈希算法生成证书，替换默认的SHA-1算法。具体操作如下：
在生成用户证书请求（CSR）、私钥及用户证书的命令中添加 -sha256 选项，确保证书链全流程使用SHA-256算法。

三、完整操作步骤与脚本

3.1 环境变量配置

CERT_CONFIG_PATH=/opt/secure    # 证书配置文件路径
OUTPUT_CERT_PATH=/opt/cert/https # 证书输出路径

3.2 生成自签名根证书（仅需执行一次）

# 说明：生成根证书（CA证书），指定SHA-256算法（隐含在req命令中）
# 参数说明：
# - CN="xyzcom"：证书通用名称（可自定义）
# - yourpassword：根证书加密口令
# - -rand /dev/urandom：指定随机数生成器（可选）
openssl req -config ca.cnf -x509 -keyout ${OUTPUT_CERT_PATH}/rootkey.pem -out ${OUTPUT_CERT_PATH}/root.pem \
  -newkey rsa:2048 -days 36500 -passout pass:yourpassword -rand /dev/urandom

• 生成文件：
  • root.pem：根证书公钥（需导入浏览器信任列表）
  • rootkey.pem：根证书私钥（用于签发用户证书，需安全存储）

3.3 生成用户证书（含SHA-256关键参数）

3.3.1 清理旧证书（避免冲突）

rm -vf ${OUTPUT_CERT_PATH}/user.key ${OUTPUT_CERT_PATH}/user.csr ${OUTPUT_CERT_PATH}/keystore.p12
cd ${OUTPUT_CERT_PATH}

3.3.2 生成用户私钥和证书请求（含 -sha256）

openssl req -new -nodes -keyout ${OUTPUT_CERT_PATH}/user.key -out ${OUTPUT_CERT_PATH}/user.csr \
  -config ${CERT_CONFIG_PATH}/ca.cnf -sha256  # 关键：指定SHA-256算法

• -nodes：私钥不加密（如需加密可移除该参数）
• -config ca.cnf：使用自定义配置文件（见下文）

3.3.3 用根证书签名用户证书（含 -sha256）

openssl x509 -req -in ${OUTPUT_CERT_PATH}/user.csr -CA ${CERT_CONFIG_PATH}/root.pem -CAkey ${CERT_CONFIG_PATH}/rootkey.pem \
  -CAcreateserial -out ${OUTPUT_CERT_PATH}/user.crt -days 36500 -extfile ${CERT_CONFIG_PATH}/extension.cnf \
  -passin pass:yourpassword -sha256  # 关键：指定SHA-256算法

• -passin pass:yourpassword：根证书私钥口令（与生成根证书时一致）

3.3.4 生成PKCS12格式证书（用于Tomcat等服务器）

openssl pkcs12 -export -in ${OUTPUT_CERT_PATH}/user.crt -inkey ${OUTPUT_CERT_PATH}/user.key \
  -out ${OUTPUT_CERT_PATH}/keystore.p12 -name tomcat -passout pass:X10086

• -passout pass:X10086：PKCS12文件加密口令

四、配置文件详解（ca.cnf）

HOME                    = .
RANDFILE                = $ENV::HOME/.rnd
SN                      = "Not Defined"
CN                      = "zdycom"  # 根证书默认通用名称
default_ca              = ca

[ req ]
default_bits            = 2048       # 密钥长度
default_keyfile         = privkey.pem
prompt                  = no         # 禁止交互式提问
distinguished_name      = req_distinguished_name
x509_extensions         = usr_cert   # 用户证书扩展配置
string_mask             = utf8only   # 字符集限制

[ req_distinguished_name ]
countryName             = CN         # 国家代码
stateOrProvinceName     = Shanghai   # 省/市
localityName            = Shanghai   # 地区
organizationName        = bk         # 组织名称
organizationalUnitName  = spiderx    # 部门名称
commonName              = $ENV::CN   # 动态获取通用名称（需与证书域名一致）
serialNumber            = $ENV::SN   # 证书序列号

[ usr_cert ]
basicConstraints        = critical, CA:FALSE  # 标识非CA证书
keyUsage                = critical, nonRepudiation, digitalSignature, keyEncipherment
nsComment               = "spiderx Generated Certificate"
subjectKeyIdentifier    = hash
authorityKeyIdentifier  = keyid

[ v3_ca ]
# 根证书扩展配置（生成根证书时使用）
subjectKeyIdentifier    = hash
authorityKeyIdentifier  = keyid:always
basicConstraints        = critical, CA:true
keyUsage                = critical, cRLSign, keyCertSign

[ca]
database                = index.txt  # 证书索引数据库
crlnumber               = crlnum.txt # 吊销列表编号

五、注意事项

1. 根证书更新：
   若更换根证书（rootkey.pem/root.pem），需重新生成所有用户证书（user.crt），否则旧证书将无法通过新根证书验证。
2. 浏览器导入：
   • 根证书（root.pem）需导入系统或浏览器的受信任的根证书颁发机构列表。
   • 不同浏览器路径不同（如Chrome：设置 → 隐私和安全 → 安全 → 证书 → 受信任的根证书颁发机构）。
3. 算法兼容性：
   部分旧系统可能不支持SHA-256，需根据环境调整（但强烈建议优先使用SHA-256）。

六、总结

通过在OpenSSL命令中显式添加 -sha256 选项，可确保自签名证书使用现代加密算法，解决浏览器因SHA-1弃用导致的HTTPS告警问题。关键在于全流程强制使用SHA-256，并正确配置证书链信任关系。该方案已在实际项目中验证有效，可快速应用于各类需要自签名证书的场景（如本地开发、测试环境）。