按体系组织：签名算法 → X.509 证书 → CA 运营 → 工程部署。

签名算法

参考：RFC 8032 EdDSA · RFC 8017 RSA-PSS

算法	密钥	特点	推荐
Ed25519	32 byte	确定性签名；快；侧信道友好	新项目首选
RSA-PSS	≥2048 bit	广泛兼容；密钥大	遗留互操作
ECDSA	P-256 等	k 须随机且唯一；泄露可恢复私钥	谨慎使用
DSA	1024+ bit	已过时	避免
BLS	配对曲线	签名聚合；区块链	特定场景

<ul>
  <li>哈希-签名范式：先 H(m) 再签；预处理须一致</li>
  <li>JWT 签名算法须在解码时硬编码白名单，禁 <code>alg: none</code></li>
</ul>
<p class="kb-ref">CTF：<a href="https://ctf-wiki.org/crypto/signature/rsa/rsa/" target="_blank" rel="noopener">RSA 签名</a> · <a href="https://ctf-wiki.org/crypto/signature/dsa/dsa/" target="_blank" rel="noopener">DSA</a></p>

X.509 证书

参考：RFC 5280 · CTF Wiki · 证书格式

证书字段

• Subject：持有者身份（CN、O、SAN 扩展）
• Issuer：签发 CA
• Validity：notBefore / notAfter
• SubjectPublicKeyInfo：公钥与算法 OID
• Extensions：SAN（多域名）、KeyUsage、BasicConstraints

验证流程

1. 检查有效期、吊销状态（OCSP/CRL）
2. 验证签名：用 Issuer 公钥验证证书签名
3. 沿链向上至信任锚（根 CA）
4. 检查 SAN 是否匹配连接域名

练习：openssl x509 -in cert.pem -text -noout 解析真实证书。

CA 运营与吊销

参考：Let's Encrypt · Certificate Transparency

• ACME 协议：Let's Encrypt 自动化域名验证与签发（HTTP-01、DNS-01）
• 证书透明度（CT）：所有签发证书记入公开 Merkle 日志，供审计
• OCSP：在线查询证书是否吊销；OCSP Stapling 由服务器代查
• CRL：吊销列表；体积大、更新慢，逐步被 OCSP 补充
• 证书固定（Pinning）：客户端硬编码信任公钥；运维风险高，移动端曾大量误配

工程部署

• 私钥进 HSM 或云 KMS；规划轮换与证书生命周期
• TLS 证书与代码签名证书分离管理

语言	库	用途
Python	PyNaCl SigningKey	Ed25519 签名
Python	PyJWT	JWT 编解码
Rust	ed25519-dalek、ring::signature	签名验签

<p class="kb-note-inline">练习：自签证书 + HTTPS 配置。本站笔记 <span class="crypto-pending">待撰写</span>。</p>