kubernetes中CFSSL如何構建本地CA

這篇文章給大家分享的是有關kubernetes中CFSSL如何構建本地CA的內容。小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，一起跟隨小編過來看看吧。

一：前言

SSL：Secure Sockets Layer,標準化后叫"TLS",http協議默認情況下是不加密內容的,這樣就很可能在內容傳播的時候被別人監聽到,對于安全性要求較高的場合,必須要加密,https就是帶加密的http協議。
消息-->[公鑰]-->加密后的信息-->[私鑰]-->消息

證書所有組織的信息

• 公鑰

• 證書頒發組織的信息

• 證書頒發組織授予的權限，如證書有效期、適用的主機名、用途等

• 使用證書頒發組織私鑰創建的數字簽名

每個公鑰都有一個對應的私鑰，后者在證書所有者的管控之下，可以用于對數據進行數字簽名，驗證器可以使用證書中的公鑰對數據進行驗證。如果證書本身包含第三方認證中心的數字簽名，那么只要驗證器信任該第三方，就可以確保證書是合法的。有時候，證書是由中介認證中心簽名，而中介認證中心的證書又是由不同的認證中心簽名。在這種情況下，證書驗證器會沿著這條鏈一直找到它信任的證書。對于認證中心而言，信任鏈模型非常有用，它允許我們將根證書的私鑰離線存儲，只為中介證書簽名。


二：CFSSL構建本地CA

１.創建自己的認證中心
CFSSL具有運行一個認證中心所需的全部功能。雖然CFSSL是為運行內部CA而創建，但它足夠健壯，可以用于公開的受信任CA。
運行認證中心需要一個CA證書(ca.pem)和相應的私鑰(ca-key.pem)。后者是極其敏感的數據。任何知道私鑰的人都可以充當CA頒發證書。因此，私鑰的保護至關重要。

２. 生成CA證書和私鑰

創建ca-csr.json文件

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1. {
   

2.     "CN": "kubernetes",
   

3.     "key": {
   

4.         "algo": "rsa",
   

5.         "size": 2048
   

6.     },
   

7.     "names": [
   

8.         {
   

9.             "C": "CN",
   

10.             "L": "BeiJing",
    

11.             "ST": "BeiJing",
    

12.             "O": "k8s",
    

13.             "OU": "System"
    

14.         }
    

15.     ]
    

16. }

”CN“:Common Name，kube-apiserver 從證書中提取該字段作為請求的?戶名 (User Name)；瀏覽器使用該字段驗證網站是否合法
"O":Organization ，kube-apiserver 從證書中提取該字段作為請求?戶所屬的組 (Group)；

執行命令 cfssl gencert -initca ca-csr.json | cfssljson -bare ca

生成： ca.pem     ca-key.pem   ca.csr(證書簽名請求，用于交叉簽名或重新簽名)

3.配置證書生成策略

配置證書生成策略，讓CA軟件知道頒發什么樣的證書.創建ca-config.json

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1. {
   

2. "signing": {
   

3.   "default": {
   

4.     "expiry": "87600h"
   

5.    },
   

6.   "profiles": {
   

7.      "kubernetes": {
   

8.        "usages": [
   

9.           "signing",
   

10.           "key encipherment",
    

11.           "server auth",
    

12.           "client auth"
    

13.         ],
    

14.         "expiry": "87600h"
    

15.        }
    

16.     }
    

17.   }
    

18. }

ca-config.jso: 可以定義多個profiles,分別指定不同的過期時間，使用場景等參數，這里我們只定義了kubernetes一個profile
signing : 表示該證書可用于簽名其它證書，生成的ca.pem證書中  CA=TRUE
server auth : 表示client可以使用該CA對server提供的證書進行驗證
client auth : 表示server 可以用該CA對client提供的證書進行驗證

4.證書生成與簽名

截止目前，基于CFSSL的CA已經配置完成，該CA如何頒發證書呢？CFSSL提供了兩個命令：gencert和sign。gencert將自動處理整個證書生成過程。該過程需要兩個文件，一個告訴CFSSL本地客戶端CA的位置以及如何驗證請求，即config文件，另一個為CSR配置信息，用于填充CSR 即csr文件。

舉例：創建 kubernetes 證書簽名請求?件 kubernetes-csr.json （config文件采用之前的ca-config.json）

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1. {
   

2.     "CN": "kubernetes",
   

3.     "hosts": [
   

4.         "127.0.0.1",
   

5.         "10.116.137.196",
   

6.         "10.116.82.28",
   

7.         "10.116.36.57",
   

8.         "10.254.0.1",
   

9.         "kubernetes",
   

10.         "kubernetes.default",
    

11.         "kubernetes.default.svc",
    

12.         "kubernetes.default.svc.cluster",
    

13.         "kubernetes.default.svc.cluster.local"
    

14.     ],
    

15.     "key": {
    

16.     "algo":"rsa",
    

17.     "size":2048
    

18.     },
    

19.     "names": [
    

20.         {
    

21.             "C": "CN",
    

22.             "L": "BeiJing",
    

23.             "ST": "BeiJing",
    

24.             "O": "k8s",
    

25.             "OU": "System"
    

26.         }
    

27.     ]
    

28. }

如果 hosts 字段不為空則需要指定授權使用該證書的 IP 或域名列表，由于該證書后續被 etcd 集群和 kubernetes master 集群使用，所以上面分別指定了 etcd 集群、 kubernetes master 集群的主機 IP 和 kubernetes 服務的服務 IP（一般是 kube-apiserver 指定的 service-cluster-ip-range 網段的第一個IP，如 10.254.0.1。

hosts 中的內容可以為空，即使按照上面的配置，向集群中增加新節點后也不需要重新生成證書。

執行命令：cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem -config=ca-config.json -profile=kubernetes kubernetes-csr.json | cfssljson -bare kubernetes

生成 kubernetes.csr    kubernetes-key.pem   kubernetes.pem 文件

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