两层层次结构

双层层次结构是最常见的。在某些方面，它是一层和三层等级之间的折衷。在此设计中，有一个脱机的根CA，以及一个在线的从属颁发CA. 由于根CA和颁发CA角色是分开的，因此安全级别会提高。但更重要的是，根CA处于脱机状态，因此可以更好地保护根CA的私钥免受攻击。它还提高了可扩展性和灵活性。这是因为可以存在多个从根CA到CA的颁发CA. 这可以让你有CA在不同的地理位置，以及与不同的安全级别。 

用户还可以使用Java中的Keytool等工具生成自己的密钥对，并再次使用某个工具生成证书签名请求（CSR），例如Keytool，然后将CSR发送给颁发CA以获取证书。CSR以发布CA通常期望的格式包含用户的公钥和用户身份信息。

用户必须保密私钥。如果私钥被泄露或丢失，则必须通知CA。这类似于丢失信用卡。CA将证书保留在证书撤销列表中，其私钥被认为已被泄露或丢失。

您自己可以成为CA并颁发自己的证书，这些证书称为自签名证书，但出于商业目的，您的自签名证书将不受信任。只有已建立且知名的CA自签名证书才是可信的。CA的根证书始终是自签名的。

什么是数字证书？

下图显示了X.509版本3证书的内容

X.509版本3证书支持自X.509版本1以来支持的以下字段：

• 主题：提供CA颁发证书的计算机，用户，网络设备或服务的名称。主题名称通常使用X.500或轻量级目录访问协议（LDAP）格式表示。
• 序列号：为CA颁发的每个证书提供唯一标识符。
• 颁发者：为颁发证书的CA提供专有名称。发行者名称通常使用X.500或LDAP格式表示。
• 有效自：提供证书生效的日期和时间。 
• 有效收件人：提供证书不再有效的日期和时间。应用程序或服务评估证书的日期必须介于证书的Valid From和Valid To字段之间，以使证书有效。
• 公钥：包含与证书关联的密钥对的公钥。
• 签名算法：用于签署证书的算法。
• 签名值：包含数字签名的位串。

除版本1字段外，X.509版本3证书还包括为证书提供附加功能和功能的扩展。这些扩展是可选的，并不一定包含在CA颁发的每个证书中：

• 主题替代名称：主题可以以多种不同的格式呈现。例如，如果证书必须包含LDAP专有名称，电子邮件名称和用户主体名称（UPN）格式的用户帐户名，则可以通过添加证书中的电子邮件名称或UPN包含这些附加名称格式的主题备用名称扩展名。
• CRL分发点（CDP）：  当用户，服务或计算机提供证书时，应用程序或服务必须确定证书是否在其有效期到期之前被撤销。CDP扩展提供一个或多个URL，应用程序或服务可以从中检索证书吊销列表（CRL）。
• 授权信息访问（AIA）：  在应用程序或服务验证证书后，还必须评估颁发证书的CA的证书（也称为父CA）的撤销和有效性。AIA扩展提供一个或多个URL，应用程序或服务可以从中检索颁发的CA证书。 
• 增强型密钥用法（EKU）： 此属性包括可用于证书的每个应用程序或服务的对象标识符（OID）。每个OID都是来自全球注册机构的唯一数字序列。 
• 证书策略：  描述组织在颁发证书之前验证证书请求者身份所采取的措施。OID用于表示验证过程，并且可以包括策略限定的URL，该URL完整地描述了验证身份所采取的措施。

分类 

商业CA将类的概念用于不同类型的数字证书。例如，VeriSign具有以下分类

• 用于个人的1级，用于电子邮件。
• 组织的第2类，需要身份证明。
• 服务器和软件签名的第3类，由发证机构对其进行独立验证和检查身份和权限。
• 第4类用于公司之间的在线业务交易。
• 私人组织或政府安全的第5类。

其他供应商可能会选择使用不同的类或根本没有类，因为规范中没有指定，但大多数供应商都选择以某种形式使用类。

证书格式和编码

X.509数字证书格式使用ASN.1或抽象语法表示法一来定义，是一种国际标准组织（ISO）数据表示格式，用于实现平台之间的互操作性。

X.509 v3数字证书的当前结构如下所示。这基本上定义了如何编写证书内容。你可以在这里查看详细信息。

证书:: = SEQUENCE {
        tbsCertificate TBSCertificate，
        signatureAlgorithm AlgorithmIdentifier，
        signatureValue BIT STRING}

TBSCertificate :: = SEQUENCE {
        version [0] EXPLICIT Version DEFAULT v1，
        serialNumber CertificateSerialNumber，
        签名AlgorithmIdentifier，
        发行人姓名，
        有效性，
        主题名称，
        subjectPublicKeyInfo SubjectPublicKeyInfo，
        issuerUniqueID [1] IMPLICIT UniqueIdentifier可选，
                             - 如果存在，版本必须是v2或v3
        subjectUniqueID [2] IMPLICIT UniqueIdentifier可选，
                             - 如果存在，版本必须是v2或v3
        extensions [3] EXPLICIT Extensions可选
                             - 如果存在，版本必须是v3
        } 
AlgorithmIdentifier :: = SEQUENCE {
        算法OBJECT IDENTIFIER，
        参数ANY DEFINED BY algorithm OPTIONAL} 

....更多定义将遵循CertificateSerialNumber，Name，Validity等......

您可以将其视为Java类或XML架构。它确实定义了如何编码证书内容以存储在文件中。两种常用的编码模式用于在文件，DER和PEM中存储X.509证书，如下一节所述。可以将这种ASN.1定义的编码形式与Java中的.class文件进行比较。

PEM（隐私增强邮件）编码

X.509证书文件最常用的编码方案是PEM（隐私增强邮件）编码。PEM的完整规范在RFC 1421中。但是在X.509证书上进行PEM编码的想法非常简单：

使用Base64编码对内容进行编码。
将Base64编码输出括在两行之间：“—– BEGIN CERTIFICATE —–”和“—– END CERTIFICATE —–” 

这是PEM编码的结构示例X.509证书：

几乎所有应用程序都支持PEM编码的证书文件，证书的扩展名为.pem

DER（可分辨编码规则）编码

DER（可分辨编码规则）是另一种用于存储X.509证书文件的流行编码。ASN.1的可分辨编码规则是根据X.509对BER编码的约束得出的国际标准。DER编码是有效的BER编码。DER与BER相同，只删除了一个发送者的选项。例如，在BER中，布尔值true可以用255种方式编码，而在DER中，只有一种方法可以编码布尔值true。DER的完整规范在RFC 1421中。

DER编码的X.509证书文件是二进制文件，无法使用文本编辑器查看。几乎所有应用程序都支持DER编码的证书文件。DER编码证书的文件扩展名为.cer，.der，.crt

PKCS格式

PKCS是指由RSA Security设计和发布的一组公钥加密标准。因此，RSA Security及其研究部门RSA Labs有兴趣促进和促进公钥技术的使用。为此，他们（从20世纪90年代初开始）开发了PKCS标准。他们保留对他们的控制权，宣布他们会在他们认为必要的时候进行改变/改进，因此PKCS标准在重要意义上并不是真正的行业标准，尽管名称如此。近年来，有些（但不是全部）已经开始进入像IETF PKIX工作组这样的标准组织。

在这种情况下，文件扩展名为.p7b，.p7c，.p12，.pfx等。

真实的例子

让我们检查一下真正的证书，它的细节和链条。感谢上帝有证书查看器工具，读取这些古老的编码格式，并很好地显示证书！您可以在任何浏览器中检查任何https网址以检查X.509数字证书。在这里，我们将在Internet Explorer（IE）中检查印度国家银行的网上银行网站。

转到https://www.onlinesbi.com/并单击查看证书链接，如下所示。

单击视图证书链接后，Windows证书查看器工具将打开并显示印度国家银行拥有的证书。您可以在“颁发者”字段中看到此证书由VeriSign Class 3 Extended Validation SSL SGC CA颁发。

证书查看器还显示证书的详细信息。有许多字段，“显示”下拉列表会过滤它们以便更好地查看。下图显示了一些称为版本1字段的基本字段。在左侧，您可以看到主题SBI及其详细信息名称（DN）。在正确的发行人的DN上。

从show下拉列表中选择“Extensions Only”。请注意扩展名是可选的，但它们现在很常见。在左侧，您将看到CRL分发点和右侧AIA位置。

您可以单击http://EVIntl-crl.verisign.com/EVIntl2006.crl下载CRL。下图显示了CRL的外观。每个证书通常指向其发行人给出的CRL。

单击“证书路径”选项卡以查看证书链。证书查看器允许您通过突出显示证书来查看链中的其他证书，然后单击“查看证书”按钮，如右下图所示。链中还显示VeriSign是一个双层CA，其中VeriSign是Root，“VeriSign Class 3 Extended Validation SSL SGC CA”是颁发CA.

单击“查看证书”按钮以查看颁发者CA的证书。您也可以使用AIA链接，即http://EVIntl-aia.verisign.com/EVIntl2006.cer来获得相同的证书。

发行人CA的证书如下。

同样，您也可以看到根证书。请注意，对于根证书，“颁发给”或“主题”和“颁发者”或“颁发者”字段是相同的。所以这是一个自签名证书。

您还可以使用Chrome和Firefox查看证书。Chrome使用IE的证书查看器，但FF使用自己的证书查看器。

证书验证过程

证书发现或连锁建筑

证书存储

证书存储通常包含许多证书，可能是从许多不同的CA颁发的。在Windows系统中，存在称为计算机存储的单独存储（由计算机使用），以及当前登录用户使用的用户存储或我的存储。 

在Java环境中，证书存储在JKS文件中，并由“系统属性”指向

-Djavax.net.ssl.keyStore = $ {some path} /keystore.jks 
-Djavax.net.ssl.trustStore = $ {some path} /cacerts.jks 
-Djavax.net.ssl.keyStorePassword = key-store-password

目的