如果私钥在HSM中，如何生成证书？

Question

我经常使用openssl生成RSA密钥和证书。但现在我遇到了一个问题。 openssl x509 -req需要私钥作为输入。但现在我们正在使用HSM来保护私钥，而我永远无法触及私钥。这样我如何生成x509证书？

Answer 1

我已经看到一些HSM带有他们自己的支持程序，可以用于各种事情，包括密钥生成和证书或CSR创建，或者使它们可用（例如在供应商网站上）;你检查了吗？假设这不是一个（好）选项：

您没有确定您的HSM;有数以千计的模型具有至少数百个接口，尽管很大一部分（不是全部）使用“标准”（主要是）PKCS#11接口。

OpenSSL有一个相当开放的ENGINE API，它将一些加密函数子集（如私钥生成，签名和解密）重定向到OpenSSL正常实现之外的实现 - 例如HSM。 OpenSSL内置了一些引擎 - 至少在默认情况下是这样;特定的构建（例如Linux发行版的软件包）可能会省略内置引擎，在这种情况下，您可能需要自己构建。其他人也可以编写引擎模块，包括但不限于特定HSM模型或生产线的制造商或供应商，包括您。

1. 如果您的HSM是具有内置引擎的HSM之一，请根据其文档根据需要配置该引擎，并在-engine id（子）命令中使用适当的-*engine id或openssl选项。

请注意，req -new仅使用-x509生成证书，通常加上一些相关参数，并且以这种方式生成的证书是自签名的;否则req -new会生成证书签名请求（CSR），然后您可以将CA“转换”为CA签名的“真实”证书（PKCS＃10 CSR本身始终是自签名的）。 req也可以生成一个新的私钥，而不是使用现有的私钥，这一代可以在HSM中“引入”引擎。

2. 如果您的HSM没有内置引擎但是有来自其他方的引擎，请将其安装到您的系统中。这是PKCS＃11的情况。这可能需要将您的OpenSSL版本更改为引擎支持的版本。然后按1进行操作：配置引擎并使用它。
3. 如果您的HSM没有任何引擎但其API提供了OpenSSL在引擎中所需的操作，您可以为其编写（并调试！）引擎模块。然后使用你的引擎进行1。还要考虑使用这种类型的HSM和/或OpenSSL项目向全世界，社区提供您的引擎模块。
4. 如果你的HSM的功能不适合引擎API，或者你不想创建一个引擎模块，你可以使用openssl/apps/req.c中的一些（可能很多）代码编写自己的程序来生成私有密钥和/或使用HSM上的现有密钥，在现有方式中或多或少地为OpenSSL中的证书（或CSR）构建数据结构，但随后给X509_[REQ_]sign_ctx一个EVP_PKEY（使用的多态C数据结构）在OpenSSL中，您可以使用自定义方法设置各种类型的非对称密钥，这些方法使用HSM的API（以及HSM上的密钥的某些标识）来进行签名。确保您的程序上的任何许可都与OpenSSL许可证（基本上是BSD广告样式）兼容。

Answer 2

大多数HSM都有PKCS＃11驱动程序。您可以使用OpenSC的engine_pkcs11来使OpenSSL能够利用HSM（或智能卡）。有关如何使用它来创建请求的document。

您需要安装和配置PKCS＃11中间件（驱动程序），编译engine_pkcs11模块，并且可能需要对上述说明进行一些调整。

Answer 3

使用HSM支持的函数（通常是HSM提供程序支持并提供所需的库），如encrypt()，decrypt()，sign()，以获取所需的数据。您无法从HSM获取私钥对象，也无法将openssl用于HSM。