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MiniCA 迷你認證系統架構解析:USB Key、SSL、RA 伺服器整合實作

     編輯:關於C++

本文說明一個基於 OpenSSL 的迷你 CA (Certificate Authority) 系統核心功能模組,涵蓋 USB 金鑰操作、憑證生命週期管理、SSL 客戶端/伺服器、RA (Registration Authority) 伺服器等企業級 PKI 核心組件。

功能模組總覽

模組核心功能
USB Key 操作飛天誠信 ePass1000 操作:PIN 管理、金鑰生成、簽名/驗簽、資料加解密
CA 擴展操作PFX/P12 包匯入匯出、公私鑰提取、密碼變更、憑證編碼轉換 (DER/PEM/Base64)
CA 中心操作根憑證產生、子憑證簽發、CRL 黑名單管理、PKCS#10 請求處理
SSL 客戶端支援 SSL/TLS 連接 HTTPS 網站、客戶端憑證驗證
SSL 伺服器獨立 SSL 服務、可選客戶端憑證驗證、IE 瀏覽器測試相容
EVP 演算法對稱加密 (AES/DES/3DES)、非對稱加密 (RSA/DSA)、雜湊 (SHA/MD5) 檔案加解密
RA 伺服器C/S 架構憑證管理服務,配合 RAClient 實現申請/審核/簽發/撤銷全流程

關鍵部署說明

  • 根憑證信任鏈:系統採固定根憑證 (RootCert.pem),必須預先安裝至信任存儲,簽發的子憑證才會被信任
  • SSL 伺服器測試:IE 連接 https://localhost:port,預設 443 埠可能與 IIS 衝突,需暫停 IIS 或改用其他埠
  • 中文處理:SSL 客戶端連接伺服器出現半形亂碼屬已知問題(未處理雙位元組字元邊界),建議用 IE 測試
  • 檔案相依性:RootCert.pem、RA.mdb 必須與 MiniCA.exe 同目錄

RA 伺服器/客戶端操作流程

  1. RA 伺服器:選擇埠號 → 啟動服務
  2. RAClient:位址 localhost、埠號同伺服器 → 連接
  3. 功能:憑證申請 → 審核 → 簽發 → 撤銷 → CRL 發布

原始碼開放說明

  • 附贈 CA.DLL、EVP.DLL 完整原始碼
  • 基於 OpenSSL 子集實作,完整功能請參考 OpenSSL 官網
  • 僅供學習研究,嚴禁商業用途,程式碼存在已知漏洞需自行修補

架構圖示

MiniCA 系統架構:USB Key ↔ CA 核心 ↔ SSL/RA 服務 ↔ 客戶端應用

進階擴充方向

  • 支援硬體安全模組 (HSM) 整合
  • 實作 OCSP 線上憑證狀態查詢
  • 增加 CMP (Certificate Management Protocol) 協定支援
  • 雙因子認證整合 (OTP/生物辨識)
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