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Accepted
David Tonhofer
Asked: 2024-06-17 23:19:57 +0800 CST

可能有点问题：“openssl x509”有时将序列号显示为八位字节字符串，有时显示为整数

  • 772

我注意到，openssl x509 -in $FILE -text有时会显示X.509 证书的序列号（一个最多 20 字节的正整数，因此最高有效位为 0），有时会显示为“八位字节字符串”，有时会显示为整数，后面跟着十六进制表示形式。

例如，这是“Letsencrypt”链中证书的序列号（16 字节序列号，但 MSB 为 1，有什么问题吗？）：

Certificate:
    Data:
        Version: 3 (0x2)
        Serial Number:
            91:2b:08:4a:cf:0c:18:a7:53:f6:d6:2e:25:a7:5f:5a
        Signature Algorithm: sha256WithRSAEncryption
        Issuer: C=US, O=Internet Security Research Group, CN=ISRG Root X1

这是来自系统“证书包”的证书（8 字节序列号，MSB 为 0）

Certificate:
    Data:
        Version: 3 (0x2)
        Serial Number: 6828503384748696800 (0x5ec3b7a6437fa4e0)
        Signature Algorithm: sha1WithRSAEncryption
        Issuer: CN=ACCVRAIZ1, OU=PKIACCV, O=ACCV, C=ES

来自同一捆绑包的另一个（16 字节序列号，MSB 为 0）：

Certificate:
    Data:
        Version: 3 (0x2)
        Serial Number:
            0c:e7:e0:e5:17:d8:46:fe:8f:e5:60:fc:1b:f0:30:39
        Signature Algorithm: sha1WithRSAEncryption
        Issuer: C=US, O=DigiCert Inc, OU=www.digicert.com, CN=DigiCert Assured ID Root CA

证书QuoVadis Root CA 2（2字节序列号）：

Certificate:
    Data:
        Version: 3 (0x2)
        Serial Number: 1289 (0x509)
        Signature Algorithm: sha1WithRSAEncryption
        Issuer: C=BM, O=QuoVadis Limited, CN=QuoVadis Root CA 2

这是一个具有 9 字节序列号的序列号（MSB 正确为 0）：

Certificate:
    Data:
        Version: 3 (0x2)
        Serial Number:
            11:00:34:b6:4e:c6:36:2d:36
        Signature Algorithm: sha256WithRSAEncryption
        Issuer: C=RO, O=CERTSIGN SA, OU=certSIGN ROOT CA G2

另一个来自同一提供商的证书带有 6 字节序列号：

Certificate:
    Data:
        Version: 3 (0x2)
        Serial Number: 35210227249154 (0x200605167002)
        Signature Algorithm: sha1WithRSAEncryption
        Issuer: C=RO, O=certSIGN, OU=certSIGN ROOT CA

看起来有点随机。打印序列号有两种方式有什么特殊意义吗？

openssl

1 个回答

  1. Best Answer

    这只是打印序列号的风格选择。源代码openssl x509 -text中的逻辑是：

    • 如果序列号较小，则将其以十进制和十六进制数字打印，并-在负数前加前导。
    • 如果序列号很大，则将其打印为以冒号分隔的两个十六进制数字块列表，并在末尾添加 (Negative)负数。

    决定其大小的是序列号的绝对值：小序列号在 64 位系统上严格小于 2^63，在 32 位系统上严格小于 2^31（sizeof(long)这才是最重要的）。

    “序列号”实际上应该是一个八位字节字符串，因为它只是一个唯一标识符，从不用作数字。但它很久以前在 X.509 语法中被指定为整数，因此它被编码为整数。语法允许它是负整数，但语义禁止这样做。相反，语法阻止仅在前导零八位字节数上不同的序列号。

    最高有效位为 0

    不完全是。RFC 5280含糊不清：它说“证书用户必须能够处理最多 20 个八位字节的 serialNumber 值”，但序列号是整数，而不是八位字节字符串，并且整数没有八位字节数。有两种合理的解释：

    • 这可能意味着（正）值必须适合 20 个八位字节，因此整数介于 1 和 (2^8)^20-1 = 2^160-1 之间。
    • 这可能意味着整数编码的有效载荷（包括符号位）必须适合 20 个八位字节，因此整数介于 1 和 (2^8)^20/2-1 = 2^159-1 之间。

    根据第二种解释， 20 个八位字节值的最高有效位必须为 0。例如，序列号在 (2^8)^16/2 和 (2^8)/16-1 之间是完全没问题的，就像 ISRG Root X1 签名的 Letsencrypt 证书中那样。

    您可能误解了INTEGER 编码的限制，将其视为值的限制。在 INTEGER 编码中，第一个八位字节的最高位是符号位。这意味着序列号 0x912b084acf0c18a753f6d62e25a75f5a 被编码为

    021100912b084acf0c18a753f6d62e25a75f5a
^^ type
  ^^ length
    ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ value (with top bit = 0 for non-negative)

    并不是

    0210912b084acf0c18a753f6d62e25a75f5a
^^ type
  ^^ length
    ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^ value (with top bit = 1 for negative)

    即 - 2^128 + 0x912b084acf0c18a753f6d62e25a75f5a = -0x6ed4f7b530f3e758ac0929d1da58a0a6。您可以使用 查看编码openssl asn1 -dump …。

    • 12

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