OpensSSLを利用すればプライベートCAの構築も、わずか数行のコマンドで実現できます

このページではメールサーバでSSL暗号化を実現するべく「プライベートCAの構築」と、「各種証明書の発行」をします。
今回作成する「プライベートCAの公開鍵証明書」を「ルート証明書」に登録することで、ブラウザやメールソフトでSSL通信をする際に警告が出なくなります。

プライベートCAを構築する準備1：CAの編集

プライベートCAの構築はOpenSSLの「CA」というスクリプトで行います。設定も同スクリプトに記述されているため、実行の前に設定をします。（ディストリビューションによってファイル名が「CA.sh」の場合や「CA.pl」の場合もあります。環境に合わせて読み替えてください。）

1.スクリプト「CA」のあるディレクトリに移動、バックアップを取ります。

※コマンドラインの見方
「コマンド」「引数、その他」「コメント」「#（rootユーザ）」「$（一般ユーザ）」

# cd /etc/pki/tls/misc/
# cp CA CA.org

2.viエディタでスクリプト「CA」を開きます。

# vi CA

行番号を表示する場合はコマンドモードで以下のコマンドを入力してください。

:set number

3.35行目あたりにある、「DAYS」が証明書の有効期限、「CADAYS」がCAの有効期限です。1度失効した証明書をインストールし直すのはただ面倒なだけ（第三者機関としての信頼はもともと無い）なので有効期限を伸ばします。

DAYS="-days 365"	# 1 year
CADAYS="-days 1095"	# 3 years

以下の値に変更。

DAYS="-days 3650"
CADAYS="-days 3650"

以上の編集が終わったら保存してviを終了します。

補足

42行目あたりに以下の記述があると思いますが、ここでCAの秘密鍵と自己証明書を書き出すディレクトリを指定します。

CATOP=../../CA

デフォルトで「/etc/pki/CA/」に書き出す設定になっています。外部からアクセスされない場所ならどこでも構いません。

例えば「/ver/ssl/CA」へ書き出す場合は

CATOP=/ver/ssl/CA

としてください。

プライベートCAを構築する準備2：openssl.cnfの編集

続いて「/etc/pki/tls/openssl.cnf」を編集します。
この設定ファイルはCAの構築以外にも、OpenSSL全般の動作に利用します。
今回はプライベートCA用に設定します。

1.まずはディレクトリの移動して、バックアップを取ります。

# cd /etc/pki/tls
# cp openssl.cnf openssl.cnf.org

2.viでopenssl.cnfを編集します。

# vi openssl.cnf

3.viで以下のとおり編集

「173行目」あたり「usr_cert」セクションの項目を変更。

# basicConstraints=CA:FALSE
basicConstraints=CA:TRUE

ここを「TRUE」にしないとブラウザやメールソフトで正常に証明書として認識されません。

解説にあるように「basicConstraints = critical,CA:true」としないと動作しないソフトもあるようです。どうしてもうまくいかない時は試してみてください。

4.「186行目」あたり、こちらもCA用にコメントアウトを外します。
CA用を「sslCA, emailCA」もしくは「ssl, email」、サーバやメール用を「server」とするのが一般的なようです。
（解説にはネットスケープ用の設定とありますが、現在設定の意味があるのかどうかは疑問です。）

# nsCertType			= server
nsCertType = sslCA, emailCA

5.「197行目」あたりプライベートCAの証明書の鍵を何の用途で利用するか指定します。
それぞれ「cRLSign」は「証明書失効リスト(CRL)の検証」
「keyCertSign」は「鍵署名」を意味します。

# keyUsage = nonRepudiation, digitalSignature, keyEncipherment
keyUsage = cRLSign, keyCertSign

6.ついでに「公開鍵証明書用」の設定も済ませます
「openssl.cnf」は後に公開鍵証明書を作成するときにも利用するので、228行目あたり、「v3_req」セクションが以下の内容になっているか確認してください。こちらはCA用でないので「CA:FALSE」、鍵の用途を「否認防止」「デジタル署名」「鍵配布」という指定をしています。

basicConstraints = CA:FALSE
keyUsage = nonRepudiation, digitalSignature, keyEncipherment

鍵の用途を指定するパラメータ

鍵の用途に合わせて以下の指定が可能です。目的に合わせて適宜選択してください。

拡張鍵用途

以上でCA用の設定が完了しました。
次は、この設定ファイルと先ほど設定した「/etc/pki/tls/misc/CA」を利用して、プライベートCAを作成します。

プライベートCAの構築

設定を変更した「/etc/pki/tls/misc/CA」を利用してプライベートCAを構築します。「-newca」というオプションを付けることで新しいCAを構築できます。

# cd /etc/pki/tls/misc/
# ./CA -newca

mkdir: ディレクトリ `../../CA' を作成できません: ファイルが存在します
CA certificate filename (or enter to create)

すでに存在するディレクトリを指定すると上記エラーが出ますが、構わず「Enter」。

Making CA certificate ...
Generating a 1024 bit RSA private key
.............................................++++++
................................++++++
writing new private key to '../../CA/private/./cakey.pem'
Enter PEM pass phrase:　←PEM passを求められるので任意のパスワードを入力
Verifying - Enter PEM pass phrase:　←同じパスワードを求められるので入力
-----
You are about to be asked to enter information that will be incorporated
into your certificate request.
What you are about to enter is what is called a Distinguished Name or a DN.
There are quite a few fields but you can leave some blank
For some fields there will be a default value,
If you enter '.', the field will be left blank.
-----
Country Name (2 letter code) [GB]:JP　←国を入力
State or Province Name (full name) [Berkshire]:Tokyo　←都市を入力
Locality Name (eg, city) [Newbury]:Shinagawa　←市区町村を入力
Organization Name (eg, company) [My Company Ltd]:hoge　←組織名を入力
Organizational Unit Name (eg, section) []:　←部署名を入力（空欄でよい）
Common Name (eg, your name or your server's hostname) []:PrivateCA　←サイト名やサーバ名など
Email Address []:info@example.com　←メールアドレスを入力（空欄でよい）

Please enter the following 'extra' attributes
to be sent with your certificate request
A challenge password []:　←証明書破棄時のパスワードを入力（空欄でよい）
An optional company name []:　←別の組織名を入力（空欄でよい）
Using configuration from /etc/pki/tls/openssl.cnf
Enter pass phrase for ../../CA/private/./cakey.pem:　←上で入力したパスを入力
Check that the request matches the signature
Signature ok
Certificate Details:
        Serial Number: 0 (0x0)
        Validity
            Not Before: Sep 20 00:00:00 2012 GMT
            Not After : Sep 18 00:00:00 2022 GMT
        Subject:
            countryName               = JP
            stateOrProvinceName       = Tokyo
            organizationName          = hoge
            commonName                = PrivateCA
        X509v3 extensions:
            X509v3 Basic Constraints:
                CA:TRUE
            Netscape Cert Type:
                SSL CA, S/MIME CA
            X509v3 Key Usage:
                Certificate Sign, CRL Sign
            Netscape Comment:
                OpenSSL Generated Certificate
            X509v3 Subject Key Identifier:
                FE:38:77:D5:F2:CD:2F:A5:8E:DB:89:33:F7:86:04:57:D3:C3:ED:88
            X509v3 Authority Key Identifier:
                keyid:FE:38:77:D5:F2:CD:2F:A5:8E:DB:89:33:F7:86:04:57:D3:C3:ED:88

Certificate is to be certified until Sep 18 02:35:50 2022 GMT (3650 days)

Write out database with 1 new entries
Data Base Updated

以上でプライベートCAが構築できました。

確認して欲しいのは
「X509v3 Basic Constraints:」が「CA:TRUE」、
「X509v3 Key Usage:」が「Certificate Sign, CRL Sign」、
「CAの有効期限」が「3650 days」となっていることを確認してください。

「/etc/pki/CA」以下にプライベートCAに必要なファイルが書きだされていると思います。重要なファイルは、それぞれ以下のディレクトリに保存されています。（デフォルトの場合）

CAの秘密鍵の保存場所「/etc/pki/CA/private/cakey.pem」

秘密鍵は他のユーザーから読めないようにパーミッションを変更する。

# cd /etc/pki/CA/private
# chmod 600 cakey.pem

CAの公開鍵証明書（公開鍵）の保存場所「/etc/pki/CA/cacert.pem」

こちらは公開する鍵なので他のユーザーから見えても問題ありません。

ルート証明書に追加するプライベートCAの証明書を作成

先ほど作った「プライベートCAの公開鍵証明書」はそのままではクライアント（メールソフトやブラウザ）にインストールできないので、インストールできる形式に変換をします。具体的にはPEM形式からDER形式へ変換します。

CAの公開鍵証明書のあるディレクトリに移動

# cd /etc/pki/CA/

以下のコマンドを入力

# openssl x509 -inform pem -in cacert.pem -outform der -out cacert.der

コマンドの解説をすると
「x509」が、X.509 証明書データ管理
「-inform DER|PEM|NET」が、元データの形式を指定
「-in filename」が、変換する元データの指定
「-outform DER|PEM|NET」が、出力するデータ形式の指定
「-out filename」が、出力するファイル名の指定
という指定になります。

あまり使うことは無いと思いますが、以下のコマンドで逆（DERからPEM）も可能です。

# openssl x509 -inform der -in cacert.der -outform pem -out cacert.pem

x509についての更に詳しい解説は「公式ページ」をご覧ください

「/etc/pki/CA/」ディレクトリに「cacert.der」というファイルが作成されています。このファイルをダウンロードしてクライアントの「ルート証明書」に登録します。すると、このプライベートCAが信頼できる認証機関として登録されます。そうなれば、このプライベートCAの署名を持つSSL通信で警告がでなくなります。

Windows Vistaで証明書を正常にインポートできない不具合があります。
詳しくは対処法は「メールサーバに合わせたOutlookの設定と、ルート証明書の登録方法」のページにまとめてあります。

以上でプライベートCAの構築と、クライアントのルート証明書に登録するCAの証明書が作成できました。
次は「OpenSSLとプライベートCAでメールサーバ用の秘密鍵と公開鍵証明書を作成」です。