数字证书和golang的研究

在go语言提供的系统包中包含了大量和数字证书有关的方法。在这些方法中就有私钥生成的方法、私钥解析的方法、证书请求生成的方法、证书生成的方法等等。通过这些方法应该能够实现和openssl命令类似的功能。

仿照openssl生成证书的流程（从私钥的生成—>证书请求的生成—>证书的生成）用go语言进行模拟。

私钥的生成

在go的x509包下有go定义的证书的结构，该结构如下：

        Raw                     []byte // Complete ASN.1 DER content (certificate, signature algorithm and signature).
        RawTBSCertificate       []byte // Certificate part of raw ASN.1 DER content.
        RawSubjectPublicKeyInfo []byte // DER encoded SubjectPublicKeyInfo.
        RawSubject              []byte // DER encoded Subject
        RawIssuer               []byte // DER encoded Issuer
        Signature          []byte
        SignatureAlgorithm SignatureAlgorithm
        PublicKeyAlgorithm PublicKeyAlgorithm
        PublicKey          interface{}
        Version             int
        SerialNumber        *big.Int
        Issuer              pkix.Name
        Subject             pkix.Name
        NotBefore, NotAfter time.Time // Validity bounds.
        KeyUsage            KeyUsage
        Extensions []pkix.Extension
        ExtraExtensions []pkix.Extension
        UnhandledCriticalExtensions []asn1.ObjectIdentifier
        ExtKeyUsage        []ExtKeyUsage           // Sequence of extended key usages.
        UnknownExtKeyUsage []asn1.ObjectIdentifier // Encountered extended key usages unknown to this package.
        BasicConstraintsValid bool // if true then the next two fields are valid.
        IsCA                  bool
        MaxPathLen            int
        MaxPathLenZero bool

        SubjectKeyId   []byte
        AuthorityKeyId []byte
        OCSPServer            []string
        IssuingCertificateURL []string

        // Subject Alternate Name values
        DNSNames       []string
        EmailAddresses []string
        IPAddresses    []net.IP
        PermittedDNSDomainsCritical bool // if true then the name constraints are marked critical.
        PermittedDNSDomains         []string
        CRLDistributionPoints []string
        PolicyIdentifiers []asn1.ObjectIdentifier

在该结构中有

PublicKeyAlgorithm

字段，该字段用来表示生成公钥的算法。该字段的变量中可使用的字段如下：

const (
        UnknownPublicKeyAlgorithm PublicKeyAlgorithm = iota
        RSA
        DSA
        ECDSA
)

一共定义了4中情况。除去Unknown的情况。剩下的三种的实现分别在

crypto/rsa

、

crypto/dsa

、

crypto/ecdsa

这三个包中定义了实现。

RSA

使用RSA方法生成公私钥的方式非常简单。在

crypto/rsa

包中直接提供了生成方法。

func GenerateKey(random io.Reader, bits int) (*PrivateKey, error)

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该方法生成一个rsa的私钥。查找整个包所提供的方法并没有什么方法能够生成公钥。但在包中有公钥的结构说明。查看私钥的结构：

type PrivateKey struct {
        PublicKey            // public part.
        D         *big.Int   // private exponent
        Primes    []*big.Int // prime factors of N, has >= 2 elements.
        Precomputed PrecomputedValues
}

赫然发现，公钥包含在私钥的结构中。换句话说，只要生成的私钥，公钥就同时拥有了（ECDSA和DSA的公钥也是如此）。

ECDSA

使用ECDSA生成公私钥的方式和RSA的方式非常类似：