Certificate Transparency 那些事

博主：安安
发布时间：2018 年 11 月 01 日
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5438字数
分类：网络

最近本站 HTTPS 方面有两个变化：一是本站域名（imququ.com）加入了 Chrome 的 HSTS Preload List，从 Chrome 49 开始生效；二是我给本站 HTTPS 证书启用了 Certificate Transparency 策略。HSTS Preload List 在我之前的文章中写过，更多介绍及如何申请加入[请点这里](https://imququ.com/post/sth-about-switch-to-https.html#toc-2-1)。本文主要介绍 Certificate Transparency。

### Certificate Transparency 是什么？

HTTPS 网站的身份认证是通过证书信任链完成的，浏览器从站点证书开始递归校验父证书，直至出现信任的根证书（根证书列表一般内置于操作系统，Firefox 则自己维护）。然而，受信任的 CA（证书颁发机构）有好几百个，他们成为整个网站身份认证过程中一个较大的攻击面。实际上，目前由于 CA 失误导致错误签发证书；以及个别 CA 出于某些目的（如监控加密流量）故意向第三方随意签发证书这两种情况时有发生。

无论是 CA 无意或有意签发出来的「非法证书」，都能通过目前的证书链校验机制的验证。这些 CA 签发的「非法证书」相比自签名的「无效证书」，更难被发现，即使被发现依靠现有机制也很难快速消除影响。

另外，域名所有者的管理不善也可能导致域名配置被第三方控制，从而第三方能够向 CA 申请你网站的证书（特别是 DV 类型的证书）。这种情况，发现和处理同样很麻烦。

而 [Certificate Transparency](https://www.certificate-transparency.org/) 就是为了解决这些问题诞生的，它可以直译为证书透明度，由 Google 主导，并由 IETF 标准化为 [RFC 6962](http://tools.ietf.org/html/rfc6962)。Certificate Transparency 的目标是提供一个开放的审计和监控系统，可以让任何域名所有者或者 CA 确定证书是否被错误签发或者被恶意使用，从而提高 HTTPS 网站的安全性。

Certificate Transparency 整套系统由三部分组成：1）Certificate Logs；2）Certificate Monitors；3）Certificate Auditors。完整的工作原理可以看官方文档：[How Certificate Transparency Works](https://www.certificate-transparency.org/how-ct-works)。

简单说来，证书所有者或者 CA 都可以主动向 Certificate Logs 服务器提交证书，所有证书记录都会接受审计和监控。支持 CT 的浏览器（目前只有 Chrome）会根据 Certificate Logs 中证书状态，作出不同的反应。CT 不是要替换现有的 CA 设施，而是做为补充，使之更透明、更实时。

Certificate Logs 服务器由 Google 或 CA 部署，[这个页面](https://www.certificate-transparency.org/known-logs)列举了目前已知的服务器。合法的证书提交到 CT Logs 服务器之后，服务器会返回 signed certificate timestamp（SCT），要启用 CT 就必须用到 SCT 信息。

### 启用 CT 的三种方式

根据官方文档，启用 CT 有三种方案，分别介绍如下：

#### 1）通过 X.509v3 扩展

CA 先预签证书，并将证书提交到 CT Logs 服务器得到 SCT 信息，然后 CA 将 SCT 做为预签证书的扩展再次签名，这样就得到了一个含有 SCT 扩展的证书。通过查看 TLS 握手阶段中的 Certificate 响应可以看到 SCT 信息（OID 1.3.6.1.4.1.11129.2.4.3）：

#### 2）通过 TLS 扩展

我们也可以自己提交证书给 CT Logs 服务器，得到 SCT 并存起来。然后通过配置 Web Server，使其能在 TLS 握手阶段的 Server Hello 响应中启用 `signed_certificate_timestamp` 扩展，传递 SCT 信息。具体配置方法后面再介绍，这里先来看下这个扩展长什么样：

当然，只有客户端在 Client Hello 请求中包含 `signed_certificate_timestamp` 扩展时，服务端才需要给出对应的 SCT 回应。

#### 3）通过 OCSP Stapling

还有一种做法是，CA 按照普通流程完成证书签发后，再将证书提交到 CT Logs 服务器得到 SCT，然后改造 OCSP（Online Certificate Status Protocol，在线证书状态协议）服务，将 SCT 信息包含到 OCSP 响应中。服务端启用 OCSP Stapling（OCSP 封套）后，就可以在证书链中包含证书的 OCSP 查询结果，其中就包含 SCT 信息。

简单对比一下三种方案：

|  | CA 成本 | 使用者成本 | 备注 |
| --- | --- | --- | --- |
| X.509v3 扩展 | 高（需要实时提交证书并等待返回 SCT、签署两次证书）| 无 | DigiCert 支持这种方案（[via](https://www.digicert.com/certificate-transparency/enabling-ct.htm)）|
| TLS 扩展 | 无 | 高（需要自己提交证书、编译 Web Server 加入 CT 模块、修改配置等） | 任何证书都可以使用这种方案 |
| OCSP Stapling | 中（需要异步提交证书取回 SCT、改造 OCSP 服务）| 中（需要启用 Web Server 的 OCSP Stapling）| Let's Encrypt 计划支持这种方案（[via](https://community.letsencrypt.org/t/will-you-support-certificate-transparency/222)） |

### 通过 nginx-ct 启用 CT

通过 TLS 扩展启用 CT 是最普适的方案，接下来简单介绍下在 Nginx 中如何操作：

#### 1）获取 SCT 文件

通过 [ct-submit](https://github.com/grahamedgecombe/ct-submit) 这个模块，可以方便地将证书提交给 CT Logs 服务器并得到 SCT 响应。这个模块需要 `go` 语言的支持：

```
apt-get install golang

wget -O ct-submit.zip -c https://github.com/grahamedgecombe/ct-submit/archive/v1.1.2.zip
unzip ct-submit.zip
cd ct-submit-1.1.2
go build
```

编译成功后，当前目录会出现名为 `ct-submit-1.1.2` 的可执行文件。接着就可以提交了：

```
./ct-submit-1.1.2 ct.googleapis.com/icarus <~/www/ssl/chained.pem >~/www/scts/icarus.sct
./ct-submit-1.1.2 ct1.digicert-ct.com/log <~/www/ssl/chained.pem >~/www/scts/digicert.sct
```

以上代码分别向 Google 和 Digicert 的服务器提交了证书，更多可用的服务器可以在[这个页面](https://www.certificate-transparency.org/known-logs)找到。

`chained.pem` 是我的站点证书和中间证书，最开始是站点证书，之后是中间证书。

#### 2）编译 Nginx，加入 CT 模块

要让 Nginx 支持发送 `signed_certificate_timestamp` 这个 TLS 扩展，需要加入 [nginx-ct](https://github.com/grahamedgecombe/nginx-ct) 这个模块。nginx-ct 需要与 OpenSSL 1.0.2+ 或者 BoringSSL 4fac72e+ 一起编译，不支持 LibreSSL。推荐使用 CloudFlare Patch 过的 OpenSSL（[via](https://github.com/cloudflare/sslconfig)）。

完整的安装步骤请点击「[本博客 Nginx 配置之完整篇](https://imququ.com/post/my-nginx-conf.html)」，随时更新。

需要特别注意的是，`make install` 之前记得先停掉 nginx 服务，不然很可能需要手动杀死之前的 nginx 进程。

#### 3）修改配置

最后，修改 Nginx 配置，加入以下两行并重启服务即可：

```
ssl_ct               on;
ssl_ct_static_scts   /your/path/to/scts;
```

### Certificate Transparency 与 Chrome

最后，说了这么多，如何不启用 CT 会有什么后果呢？实际上，对大部分网站影响都不大。首先 CT 策略目前只有 Chrome 支持；其次 Chrome 也知道现在支持 CT 的网站并不多，所以对于没有提供 SCT 信息的 HTTPS 网站也没有太大的影响。

对于使用 EV 证书的网站，如果没有按要求提供 SCT 信息，从 2015 年 1 月 1 日开始，Chrome 不会显示小绿条（详细要求可以看[这个页面](https://www.certificate-transparency.org/ev-ct-plan)）。一般 EV 证书提供商都会把 SCT 信息嵌入到证书之中，大家如果有 EV 证书可以检查一下。万一证书里没有嵌入 SCT 信息，那最好通过 TLS 扩展的方式启用 CT，不然买了 EV 证书，Chrome 不给显示小绿条还是挺亏的。

对于其它类型的证书（OV、DV 等），如果没有提供 SCT 信息，最新的 Chrome 只是会在点击地址栏小绿锁时给出说明，内容如下：

> The server did not supply any Certificate Transparency information. 
> 服务器未提供任何 Certificate Transparency 信息。

Chrome 的这个提示内容有过调整，之前是这样的：

> The identity of this website has been verified by ‍ but does not have public audit records. 
> 该网站的身份已通过 ‍ 的认证，但没有公开审核记录。

而提供 SCT 信息之后，Chrome 的提示是这样的：

> The server supplied valid Certificate Transparency information. 
> 服务器提供了有效的 Certificate Transparency 信息。

本站截图如下：

本文先写到这里。明天我就要回家过年了，祝大家新春快乐，吉祥如意~

**update @ 2016.08.15**

Chrome 50 开始改变了查看证书的方式，SCT 信息也挪到了新位置，见下图（反正我觉得明显没之前好用）：

COMODO 的 [crt.sh](https://crt.sh/) 网站通过监测主要 CT 服务器记录，实现了指定网站证书历史信息的公开查询，大家可以关注下。Google 官方也提供了查询工具：[点击进入](https://www.google.com/transparencyreport/https/ct/)。

原文链接：[https://imququ.com/post/certificate-transparency.html](https://imququ.com/post/certificate-transparency.html)

最后修改：2018 年 11 月 01 日

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Certificate Transparency 那些事

安安 • 2018 年 11 月 01 日

### Certificate Transparency 是什么？

### 启用 CT 的三种方式

根据官方文档，启用 CT 有三种方案，分别介绍如下：

#### 1）通过 X.509v3 扩展

#### 2）通过 TLS 扩展

当然，只有客户端在 Client Hello 请求中包含 `signed_certificate_timestamp` 扩展时，服务端才需要给出对应的 SCT 回应。

#### 3）通过 OCSP Stapling

简单对比一下三种方案：

### 通过 nginx-ct 启用 CT

通过 TLS 扩展启用 CT 是最普适的方案，接下来简单介绍下在 Nginx 中如何操作：

#### 1）获取 SCT 文件

通过 [ct-submit](https://github.com/grahamedgecombe/ct-submit) 这个模块，可以方便地将证书提交给 CT Logs 服务器并得到 SCT 响应。这个模块需要 `go` 语言的支持：

```
apt-get install golang

wget -O ct-submit.zip -c https://github.com/grahamedgecombe/ct-submit/archive/v1.1.2.zip
unzip ct-submit.zip
cd ct-submit-1.1.2
go build
```

编译成功后，当前目录会出现名为 `ct-submit-1.1.2` 的可执行文件。接着就可以提交了：

```
./ct-submit-1.1.2 ct.googleapis.com/icarus <~/www/ssl/chained.pem >~/www/scts/icarus.sct
./ct-submit-1.1.2 ct1.digicert-ct.com/log <~/www/ssl/chained.pem >~/www/scts/digicert.sct
```

以上代码分别向 Google 和 Digicert 的服务器提交了证书，更多可用的服务器可以在[这个页面](https://www.certificate-transparency.org/known-logs)找到。

`chained.pem` 是我的站点证书和中间证书，最开始是站点证书，之后是中间证书。

#### 2）编译 Nginx，加入 CT 模块

完整的安装步骤请点击「[本博客 Nginx 配置之完整篇](https://imququ.com/post/my-nginx-conf.html)」，随时更新。

需要特别注意的是，`make install` 之前记得先停掉 nginx 服务，不然很可能需要手动杀死之前的 nginx 进程。

#### 3）修改配置

最后，修改 Nginx 配置，加入以下两行并重启服务即可：

```
ssl_ct               on;
ssl_ct_static_scts   /your/path/to/scts;
```

### Certificate Transparency 与 Chrome

对于其它类型的证书（OV、DV 等），如果没有提供 SCT 信息，最新的 Chrome 只是会在点击地址栏小绿锁时给出说明，内容如下：

> The server did not supply any Certificate Transparency information. 
> 服务器未提供任何 Certificate Transparency 信息。

Chrome 的这个提示内容有过调整，之前是这样的：

> The identity of this website has been verified by ‍ but does not have public audit records. 
> 该网站的身份已通过 ‍ 的认证，但没有公开审核记录。

而提供 SCT 信息之后，Chrome 的提示是这样的：

> The server supplied valid Certificate Transparency information. 
> 服务器提供了有效的 Certificate Transparency 信息。

本站截图如下：

本文先写到这里。明天我就要回家过年了，祝大家新春快乐，吉祥如意~

**update @ 2016.08.15**

Chrome 50 开始改变了查看证书的方式，SCT 信息也挪到了新位置，见下图（反正我觉得明显没之前好用）：

原文链接：[https://imququ.com/post/certificate-transparency.html](https://imququ.com/post/certificate-transparency.html)

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