X.509是公钥基础设施（PKI）的标准格式。X.509证书就是基于国际电信联盟（ITU）制定的X.509标准的数字证书。X.509证书主要用于识别互联网通信和计算机网络中的身份，保护数据传输安全。X.509证书无处不在，比如我们每天使用的网站、移动应用程序、电子文档以及连接的设备等都有它的身影。
X.509证书的结构优势在于它是由公钥和私钥组成的密钥对而构建的。公钥和私钥能够用于加密和解密信息，验证发送者的身份和确保消息本身的安全性。基于X.509的PKI最常见的用例是使用SSL证书让网站与用户之间实现HTTPS安全浏览。X.509协议同样也适用于应用程序安全的代码签名、数字签名和其他重要的互联网协议。
准备证书
下载support.microsoft.com的证书
得到的证书的内容为:
-----BEGIN CERTIFICATE----- |
得到base64解析后的内容(HEX进制)为
3082086E30820656A00302010202133301C9F75BF51894993E166C61000001C9F75B300D06092A864886F70D01010C0500305D310B3009060355040613025553311E301C060355040A13154D6963726F736F667420436F72706F726174696F6E312E302C060355040313254D6963726F736F667420417A7572652052534120544C532049737375696E67204341203034301E170D3235303231393039323632355A170D3235303831383039323632355A306C310B3009060355040613025553310B30090603550408130257413110300E060355040713075265646D6F6E64311E301C060355040A13154D6963726F736F667420436F72706F726174696F6E311E301C06035504031315737570706F72742E6D6963726F736F66742E636F6D30820122300D06092A864886F70D01010105000382010F003082010A0282010100B344487DC7EBC07672500D5A05E069BA37C143864142B4BE0EB932DB0AAB559C99FCC697F647F8F10C90790C403B2AE273AB8307335B869281EF7C0C49BC0B42BF806EAF071705138881A62252856C811DD0B2D824940893232330088D5E864CAE4842D37415B851E4FEEA75452CB6F203539DB1DC2FAFE87C1046BF21DDD62048D59017597EE6339ED2B4274344EBEC050340D60C0F8303956269BF4DC9F3F9720BAF1AEEF325C85482C67DAABB3CDF0099DF493C554CF745674F7B884DCE12F6278097CD957B7D0D0A9F306C93574A493C54573150B5C6DF4DE9D913B92C504A1B22E7B841F051D16DF0FDC08909955AFD943160BAF1CAFB72C99C3F3164950203010001A3820416308204123082017D060A2B06010401D6790204020482016D048201690167007500DDDCCA3495D7E11605E79532FAC79FF83D1C50DFDB003A1412760A2CACBBC82A000001951D90DE34000004030046304402206BC4F94795710AABCA93992DF628D707C199D7C37000EBC4FE27BF73CEC40F6C02202BC7EC88E363BA169BE0CE35D6F26482DEE89C745598020187F468FA1A918A2B0076007D591E12E1782A7B1C61677C5EFDF8D0875C14A04E959EB9032FD90E8C2E79B8000001951D90DDEF000004030047304502207287C9CA3946FBB038768CC9FD1AB23AF277294D7CB9CC2BBC882ACC5BEFC81802210097816A753589A70A69CC285A7A6CD76146F1B8A047B8E560E7F683CEB116E80D0076001A04FF49D0541D40AFF6A0C3BFF1D8C4672F4EECEE234068986B17402EDC897D000001951D90DE5200000403004730450220081A934EDB5C292F509B1F0294A1D194105F549CE9C9FE9199E86D4290BA2E83022100B7337E5305E5CFB5D86F0D447AEAC7B8C8F49543C308D4E99BA17DDF239FF644302706092B060104018237150A041A3018300A06082B06010505070302300A06082B06010505070301303C06092B0601040182371507042F302D06252B060104018237150887BDD71B81E7EB4682819D2E8ED00C87F0DA1D5D82ABE73087EDF11F02016402012D3081B406082B060105050701010481A73081A4307306082B060105050730028667687474703A2F2F7777772E6D6963726F736F66742E636F6D2F706B696F70732F63657274732F4D6963726F736F6674253230417A757265253230525341253230544C5325323049737375696E67253230434125323030342532302D253230787369676E2E637274302D06082B060105050730018621687474703A2F2F6F6E656F6373702E6D6963726F736F66742E636F6D2F6F637370301D0603551D0E041604143A7C1CB9F7B1ACC8F291FA84B4F86D5D5F064CF3300E0603551D0F0101FF0404030205A030200603551D11041930178215737570706F72742E6D6963726F736F66742E636F6D300C0603551D130101FF04023000306A0603551D1F04633061305FA05DA05B8659687474703A2F2F7777772E6D6963726F736F66742E636F6D2F706B696F70732F63726C2F4D6963726F736F6674253230417A757265253230525341253230544C5325323049737375696E67253230434125323030342E63726C30660603551D20045F305D3051060C2B0601040182374C837D01013041303F06082B060105050702011633687474703A2F2F7777772E6D6963726F736F66742E636F6D2F706B696F70732F446F63732F5265706F7369746F72792E68746D3008060667810C010202301F0603551D230418301680143B70D153E976259D60A8CA660FC69BAE6F54166A301D0603551D250416301406082B0601050507030206082B06010505070301300D06092A864886F70D01010C050003820201005716D5B4CADD4002262CF7FF4677B618298FCB3858E287990F99A25DC7B3415300C63971EBA68A57549A061FFE3316F32D4177A842653F31439E89F55BF549EB0B8109FF65ED3EDB29AFA31688A8ED4A91DDF54B2D5DF248D05480C1D52FA7BC879763C55B2684DC16E7DC4CEA9D0169C246BF22A730867E7921DDA9F90746E9F18E4023072CC03A32C7CBEA36A3F379FA98F1429FEE0607D00F887784C21BE6E8C0E929FE4B9826AC71A7EC33E4DF025C37E13DEB813E881DF52AF2B0700BFF142D35FDCBAFEB54F5C39BE222A0F1557665AB97EFB05CDC323D972D2F313486A4B0C9680BD8E6379E591834DB685856E4D31CA051CEF6C26D07274E5F5DE3E7F945446C6EDF1E8CE4F1653DE91B037E14CEDB70786DB5D32EB89EA6863CB0319142B904577459F20C1CA7CE53B0E06A2CF2B9E4E524B62D17B48F48BAB6A0232081747A4F05212FCC5A5A736FFE0C4FE36BF66542D5FFB45850F91C227743A827E9A93561E8A48214ECEAA969C77FD63EE212E414D5ED1AF629F48AEBD71C8DC4D22DE94470A8A829DDDD1A44B470B68A8080B37BCB741E508BF5349623E818A52FD36DFD7BDC6E4D81882FD44B26D79BA448C4AC7BC80745724BA9D4B0A1B083C2A7177FDDC81BC02A2A460AE3F0A58B8677A6252EEB63C1CDECDF9809E850BE0ED158B7FE20A182424A283E51AE9CB1E4A87843E58C4C016400EFC1DDFF2F |
证书结构
X.509证书是基于ASN.1（Abstract Syntax Notation One）标准定义的，其结构遵循ASN.1的编码规则（通常使用DER编码）。要手动解析X.509证书，需要结合X.509的ASN.1规范和DER编码规则，逐步解析证书的二进制数据。
X.509证书的ASN.1结构
Certificate ::= SEQUENCE { |
X.509证书基本部分
版本号：标识证书的版本（版本1、版本2或是版本3）。
序列号：标识证书的唯一整数，由证书颁发者分配的本证书的唯一标识符。
签名：用于签证书的算法标识，由对象标识符加上相关的参数组成，用于说明本证书所用的数字签名算法。例如，SHA-1和RSA的对象标识符就用来说明该数字签名是利用RSA对SHA-1杂凑加密。
颁发者：证书颁发者的可识别名（DN）。
有效期：证书有效期的时间段。本字段由”Not Before”和”Not After”两项组成，它们分别由UTC时间或一般的时间表示（在RFC2459中有详细的时间表示规则）。
主体：证书拥有者的可识别名，这个字段必须是非空的，除非你在证书扩展中有别名。
主体公钥信息：主体的公钥（以及算法标识符）。
颁发者唯一标识符：标识符—证书颁发者的唯一标识符，仅在版本2和版本3中有要求，属于可选项。
主体唯一标识符：证书拥有者的唯一标识符，仅在版本2和版本3中有要求，属于可选项。
X.509证书扩展部分
可选的标准和专用的扩展（仅在版本2和版本3中使用），扩展部分的元素都有这样的结构：
Extension ::= SEQUENCE { |
- extnID：表示一个扩展元素的OID
- critical：表示这个扩展元素是否极重要
- extnValue：表示这个扩展元素的值，字符串类型。
扩展部分包括：
- 发行者密钥标识符:证书所含密钥的唯一标识符，用来区分同一证书拥有者的多对密钥。
- 密钥使用:一个比特串，指明（限定）证书的公钥可以完成的功能或服务，如：证书签名、数据加密等。
如果某一证书将 KeyUsage 扩展标记为“极重要”，而且设置为“keyCertSign”，则在 SSL 通信期间该证书出现时将被拒绝，因为该证书扩展表示相关私钥应只用于签写证书，而不应该用于 SSL。
CRL分布点:指明CRL的分布地点。
- 私钥的使用期:指明证书中与公钥相联系的私钥的使用期限，它也有Not Before和Not After组成。若此项不存在时，公私钥的使用期是一样的。
- 证书策略:由对象标识符和限定符组成，这些对象标识符说明证书的颁发和使用策略有关。
- 策略映射:表明两个CA域之间的一个或多个策略对象标识符的等价关系，仅在CA证书里存在。
- 主体别名:指出证书拥有者的别名，如电子邮件地址、IP地址等，别名是和DN绑定在一起的。
- 颁发者别名:指出证书颁发者的别名，如电子邮件地址、IP地址等，但颁发者的DN必须出现在证书的颁发者字段。
- 主体目录属性:指出证书拥有者的一系列属性。可以使用这一项来传递访问控制信息。
解析流程
以下是手动解析证书的步骤：
（1）读取证书的二进制数据
证书通常是Base64编码的PEM格式。首先需要将PEM格式转换为二进制DER格式：
- 去掉
-----BEGIN CERTIFICATE-----和-----END CERTIFICATE-----。 - 将Base64解码为二进制数据。
（2）解析顶层SEQUENCE
证书的顶层是一个SEQUENCE，包含三个部分：
tbsCertificate（证书主体）signatureAlgorithm（签名算法）signatureValue（签名值）
根据DER的TLV结构：
- 第一个字节是类型标签（Tag），
0x30表示SEQUENCE。 - 接下来的字节是长度（Length），可能是单字节或多字节。
- 根据长度读取值（Value），即证书的完整内容。
（3）解析 tbsCertificatetbsCertificate 是一个SEQUENCE，包含多个字段：
- 版本（Version）：可选字段，标签为
0xA0，值为整数。 - 序列号（SerialNumber）：标签为
0x02，值为整数。 - 签名算法（Signature Algorithm）：标签为
0x30，值为SEQUENCE，包含算法标识符和参数。 - 颁发者（Issuer）：标签为
0x30，值为SEQUENCE，包含多个RDN（Relative Distinguished Name）。 - 有效期（Validity）：标签为
0x30，值为SEQUENCE，包含notBefore和notAfter。 - 主题（Subject）：标签为
0x30，值为SEQUENCE，包含多个RDN。 - 公钥信息（SubjectPublicKeyInfo）：标签为
0x30，值为SEQUENCE，包含算法标识符和公钥。 - 扩展字段（Extensions）：可选字段，标签为
0xA3，值为SEQUENCE，包含多个扩展。
（4）解析每个字段
版本（Version）：
- 标签：
0xA0（上下文特定的标签，表示版本）。 - 值：整数，
0表示v1，1表示v2，2表示v3。
- 标签：
序列号（SerialNumber）：
- 标签：
0x02（INTEGER）。 - 值：证书的唯一序列号。
- 标签：
签名算法（Signature Algorithm）：
- 标签：
0x30（SEQUENCE）。 - 值：包含算法标识符（OID）和参数。
- 标签：
颁发者（Issuer）：
- 标签：
0x30（SEQUENCE）。 - 值：包含多个RDN，每个RDN是一个SET，包含类型和值。
- 标签：
有效期（Validity）：
- 标签：
0x30（SEQUENCE）。 - 值：包含
notBefore和notAfter，通常是UTCTime或GeneralizedTime。
- 标签：
主题（Subject）：
- 标签：
0x30（SEQUENCE）。 - 值：包含多个RDN，每个RDN是一个SET，包含类型和值。
- 标签：
公钥信息（SubjectPublicKeyInfo）：
- 标签：
0x30（SEQUENCE）。 - 值：包含算法标识符和公钥（BIT STRING）。
- 标签：
扩展字段（Extensions）：
- 标签：
0xA3（上下文特定的标签，表示扩展）。 - 值：SEQUENCE，包含多个扩展，每个扩展是一个SEQUENCE，包含OID、关键性和扩展值。
- 标签：
（5）解析签名算法和签名值
签名算法（signatureAlgorithm）：
- 标签：
0x30（SEQUENCE）。 - 值：包含算法标识符和参数。
- 标签：
签名值（signatureValue）：
- 标签：
0x03（BIT STRING）。 - 值：证书的签名值。
- 标签：
示例解析
以上面证书为例，假设已经转换为DER格式，以下是部分解析过程：
得到证书的内容值
30 82 086E |
解析证书主体TBSCertificate
得到的内容值为:
A0 03 020102 -- **版本（Version）**：可选字段，标签为 `0xA0`，值为整数 |
版本（Version）
定义为：
version [0] EXPLICIT Version DEFAULT v1, |
实际值： 020102
X.509证书版本号在ASN.1结构中通过显式标签的上下文特定字段表示：
显式标签：版本号字段的标签号为
0（上下文特定），编码为A0（构造类型，标签号0）。版本值
：版本号从0开始递增：
- v1 → 0（默认值，通常不显式编码）
- v2 → 1
- v3 → 2
因此，0x02 0x01 0x02的完整编码应为：A0 03 02 01 02
A0：显式标签（上下文特定，构造类型，标签号0）。03：后续数据总长度3字节。02 01 02：INTEGER类型（0x02）、长度1字节（0x01）、值2（0x02）。
为什么
0x02表示v3？
- X.509版本号从v1开始计数，但ASN.1编码中版本号从0开始：
v1→ 0（通常省略）v2→ 1v3→ 2- 因此，
0x02（十进制2）对应v3版本。
序列号（SerialNumber）
定义为：
CertificateSerialNumber ::= INTEGER |
实际值： 3301C9F75BF51894993E166C61000001C9F75B
签名算法（Signature Algorithm）
定义为：
AlgorithmIdentifier ::= SEQUENCE { |
实际值：06 09 2A864886F70D01010C 05 00
签名算法值 06092A864886F70D01010C0500 的解析需遵循 ASN.1编码规范 和 X.509标准。以下是分步解析过程：
整体结构拆分
原始值 06092A864886F70D01010C0500 可拆分为两部分：
- 签名算法标识符：
06092A864886F70D01010C - 参数：
0500
签名算法标识符解析
- 标签（Tag）：
06→ OBJECT IDENTIFIER (OID) 类型。 - 长度（Length）：
09→ 后续数据占 9字节。 - 值（Value）：
2A864886F70D01010C→ OID编码。
OID解码
OID编码规则：将数字序列转换为可变长整数，例如 2A864886F70D01010C 分解如下：
前两个数字：
2A（十六进制） → 十进制42→ 分解为1.2（公式：X = 1,Y = 42 - 40 = 2）。后续数字：
864886F70D→ 解析为840.113549（RSADSI的OID）3。
0101→ 分解为1.1（RSA加密算法标识）。0C→ 十进制12→ 表示哈希算法为 SHA-384。
完整OID：1.2.840.113549.1.1.12，对应 sha384WithRSAEncryption3。
根据RFC文档，常见的签名算法OID包括：
- sha256WithRSAEncryption: 1.2.840.113549.1.1.11
- sha384WithRSAEncryption: 1.2.840.113549.1.1.12
- sha512WithRSAEncryption: 1.2.840.113549.1.1.13
参数解析
- 标签（Tag）：
05→ NULL 类型。 - 长度（Length）：
00→ 无数据。 - 值（Value）：无（RSA签名算法通常无参数，显式声明为NULL）。
在X.509证书中，签名算法字段的典型编码示例如下：
SignatureAlgorithm ::= SEQUENCE { |
此处对应：
algorithm = 1.2.840.113549.1.1.12parameters = NULL4。
颁发者（Issuer）
定义为:
Name ::= SEQUENCE OF RelativeDistinguishedName |
实际值：
310B3009060355040613025553311E301C060355040A13154D6963726F736F667420436F72706F726174696F6E312E302C060355040313254D6963726F736F667420417A7572652052534120544C532049737375696E67204341203034 |
整体结构拆分
颁发者信息采用 ASN.1 SEQUENCE 结构，包含多个属性项（RDN，Relative Distinguished Name）。按层级拆分如下：
31 0B 3009060355040613025553 |
31是 SEQUENCE 的标签（Tag），表示一个复合结构。0B是长度（11字节），后续每个子项同样以31开头。
逐层解析属性
国家（Country）
30 09 -- SEQUENCE (9字节) |
- OID
2.5.4.6：表示国家代码。 - 值
55 53：ASCII解码为US。
取值说明
- “30”：表示这又是一个SEQUENCE结构（因为前面确定是SEQUENCE类型，这里面可能包含多个SEQUENCE结构来表示不同的属性值对）。
- “09”：表示这个SEQUENCE结构的长度是9个字节。
- “0603550406”：
- “06”：表示OBJECT IDENTIFIER类型。
- “03”：表示这个OBJECT IDENTIFIER的长度是3个字节。
- “550406”：具体的OBJECT IDENTIFIER值，根据标准映射，这里表示 “countryName”（国家名称）。
- “1302”：
- “13”：表示PrintableString类型。
- “02”：表示这个PrintableString的长度是2个字节。
- “5553”：转换为字符是 “US”，即国家名称为美国。
组织（Organization）
30 1C -- SEQUENCE (28字节) |
- OID
2.5.4.10：表示组织名称。 - 值解码：十六进制
4D69...→ ASCIIMicrosoft Corporation。
通用名称（Common Name）
30 2C -- SEQUENCE (44字节) |
- OID
2.5.4.3：表示通用名称。 - 值解码：十六进制
4D69...→ ASCIIMicrosoft Azure RSA TLS Issuing CA 04。
字段对应关系
| 标签（Tag） | 长度（Length） | 值（Value） | 对应字段 |
|---|---|---|---|
30 09 |
9字节 | OID=2.5.4.6, 值=”US” | 国家（Country） |
30 1C |
28字节 | OID=2.5.4.10, 值=”Microsoft Corporation” | 组织（Organization） |
30 2C |
44字节 | OID=2.5.4.3, 值=”Microsoft Azure RSA TLS Issuing CA 04” | 通用名称（Common Name） |
编码逻辑说明
- ASN.1嵌套规则：每个属性通过
SEQUENCE（标签30）封装，内部包含OID和值。 - OID编码：
06表示OBJECT IDENTIFIER，例如2.5.4.6编码为06 03 55 04 062。 - 值类型：
13表示 PrintableString，用于国家、组织等字段。
这与证书颁发机构（CA）的层级结构一致，符合Microsoft Azure证书的命名规范15
有效期（Validity）
定义为：
Validity ::= SEQUENCE { |
实际值：
17 0D 3235303231393039323632355A |
有效期值 170D3235303231393039323632355A170D3235303831383039323632355A 的解析步骤如下：
整体结构拆分
该值为 两个UTCTime字段的ASN.1编码，对应证书的 Not Before（生效时间） 和 Not After（失效时间）：
170D3235303231393039323632355A // Not Before |
逐字段解析
Not Before
标签（Tag）：
17→ ASN.1中表示 UTCTime类型（通用协调时间）。长度（Length）：
0D（十进制13）→ 后续数据占13字节。值（Value）：
32 35 30 32 31 39 30 39 32 36 32 35 5A；转换为ASCII字符串：250219092625Z按UTCTime格式YYMMDDHHMMSSZ解析：
25→ 年份 202502→ 月份 2月19→ 日期 19日09→ 小时 09时26→ 分钟 26分25→ 秒 25秒Z→ UTC时区
最终时间：2025-02-19 09:26:25 UTC
Not After**
标签（Tag）：
17→ UTCTime类型。长度（Length）：
0D→ 13字节。值（Value）：
32 35 30 38 31 38 30 39 32 36 32 35 5A转换为ASCII字符串：250818092625Z解析为：
25→ 2025年08→ 8月18→ 18日09:26:25
最终时间：2025-08-18 09:26:25 UTC
关键编码规则
- UTCTime格式：用于表示2000年后的日期，格式为
YYMMDDHHMMSSZ（年份后两位+月日时分秒+时区）。 - ASN.1编码规则：
- 标签
17表示UTCTime类型。 - 长度字段
0D对应十六进制的13，表示后续13字节为时间数据。 - 时间字符串末尾的
5A（ASCII字符Z）表示UTC时区（零时差）。
- 标签
证书有效期总结
- 生效时间（Not Before）：2025年2月19日 09:26:25
- 失效时间（Not After）：2025年8月18日 09:26:25
- 总有效期：约6个月（与证书颁发策略相关）1。
主题（Subject）
定义为：
Name ::= SEQUENCE OF RelativeDistinguishedName |
实际值
310B3009060355040613025553310B30090603550408130257413110300E060355040713075265646D6F6E64311E301C060355040A13154D6963726F736F667420436F72706F726174696F6E311E301C06035504031315737570706F72742E6D6963726F736F66742E636F6D |
主题（Subject）解析步骤
主题字段的十六进制值 310B3009060355040613025553... 表示一个 ASN.1编码的集合（SET），包含多个相对可分辨名称（RDN）。以下是逐层解析过程：
整体结构拆分
原始值可拆分为多个 RDN（Relative Distinguished Name），每个RDN由 属性类型（OID） 和 属性值 组成。完整结构如下（以国家、州、地区、组织、通用名称为例）：
31 0B 30 09 06 03 55 04 06 13 02 55 53 // 国家（C） |
字段解析（按RDN顺序）
国家（Country, C）
- 编码：
310B3009060355040613025553 - 标签：
0x31（SET类型） - 长度：
0x0B（11字节） - 嵌套结构：
- OID：
06 03 55 04 06→2.5.4.6（国家代码） - 值类型：
0x13（打印字符串） - 值：
55 53→US1
- OID：
州/省（State/Province, ST）
- 编码：
310B3009060355040813025741 - OID：
06 03 55 04 08→2.5.4.8（州代码） - 值：
57 41→WA（华盛顿州）
地区（Locality, L）
- 编码：
3110300E060355040713075265646D6F6E64 - OID：
06 03 55 04 07→2.5.4.7（地区代码） - 值：
5265646D6F6E64→Redmond（雷德蒙德市）
组织（Organization, O）
- 编码：
311E301C060355040A13154D6963726F736F667420436F72706F726174696F6E - OID：
06 03 55 04 0A→2.5.4.10（组织代码） - 值：
4D6963726F736F667420436F72706F726174696F6E→Microsoft Corporation1
通用名称（Common Name, CN）
- 编码：
311E301C06035504031315737570706F72742E6D6963726F736F66742E636F6D - OID：
06 03 55 04 03→2.5.4.3（通用名称） - 值：
737570706F72742E6D6963726F736F66742E636F6D→support.microsoft.com（微软支持域名）
关键字段对应关系
| 字段缩写 | ASN.1 OID | 标签类型 | 值编码示例 | 实际值 |
|---|---|---|---|---|
| C | 2.5.4.6 |
SET | 0x55 0x53 |
US（美国） |
| ST | 2.5.4.8 |
SET | 0x57 0x41 |
WA（华盛顿州） |
| L | 2.5.4.7 |
SET | 0x52 0x65 0x64 0x6D... |
Redmond（雷德蒙德市） |
| O | 2.5.4.10 |
SET | 0x4D 0x69 0x63 0x72... |
Microsoft Corporation |
| CN | 2.5.4.3 |
SET | 0x73 0x75 0x70 0x70... |
support.microsoft.com |
- 编码规则
- SET类型（0x31）：表示一个无序的属性集合。
- SEQUENCE类型（0x30）：嵌套在SET中，包含OID和值的组合。
- OID编码：使用
06标签，长度后接OID的DER编码（如2.5.4.6→55 04 06）。 - 字符串编码：
0x13表示打印字符串（IA5String），直接转换为ASCII值。
公钥信息（SubjectPublicKeyInfo）
定义：
SubjectPublicKeyInfo ::= SEQUENCE { |
实际值：
30 0D 06092A864886F70D010101 0500 |
以下是按照 ASN.1 结构逐字节解析的过程：
解析顶层 SEQUENCE
SubjectPublicKeyInfo 是一个 SEQUENCE，包含两个字段：
algorithm（算法标识符）subjectPublicKey（公钥数据）
解析过程：
- Tag：
0x30（SEQUENCE）。 - Length：
0x82 0x01 0x0F（表示长度为 271 字节）。 - Value：包含
algorithm和subjectPublicKey。
解析 algorithm
algorithm 是一个 SEQUENCE，包含算法标识符和参数。
解析过程：
- Tag：
0x30（SEQUENCE）。 - Length：
0x0D（表示长度为 13 字节）。 - Value：包含算法标识符和参数。
解析算法标识符
- Tag：
0x06（OBJECT IDENTIFIER）。 - Length：
0x09（表示长度为 9 字节）。 - Value：
0x2A 0x86 0x48 0x86 0xF7 0x0D 0x01 0x01 0x01。
算法标识符解析：
- OID 值为
1.2.840.113549.1.1.1，表示 RSA 加密算法。
解析参数
- Tag：
0x05（NULL）。 - Length：
0x00（表示长度为 0 字节）。 - Value：无（NULL 类型没有值）。
解析 subjectPublicKey
subjectPublicKey 是一个 BIT STRING，包含公钥的 DER 编码。
解析过程：
- Tag：
0x03（BIT STRING）。 - Length：
0x82 0x01 0x00（表示长度为 256 字节）。 - Value：公钥的 DER 编码。
解析 BIT STRING
BIT STRING 的第一个字节是填充位数（通常为 0），后面是实际的公钥数据。
- 填充位数：
0x00（表示没有填充位）。 - 公钥数据：从第二个字节开始，长度为 255 字节。
解析公钥数据
公钥数据是一个 SEQUENCE，包含模数（modulus）和指数（exponent）。
解析过程：
- Tag：
0x30（SEQUENCE）。 - Length：
0x82 0x01 0x0A（表示长度为 266 字节）。 - Value：包含模数和指数。
解析模数（modulus）
- Tag：
0x02（INTEGER）。 - Length：
0x82 0x01 0x01（表示长度为 257 字节）。 - Value：模数的二进制表示。
模数值：
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|
解析指数（exponent）
- Tag：
0x02（INTEGER）。 - Length：
0x03（表示长度为 3 字节）。 - Value：
0x01 0x00 0x01。
指数值：
- 指数为
65537（即0x010001）。
完整解析过程
原始数据
30 0D 06 09 2A864886F70D010101 0500 0382010F 003082010A0282010100B344487DC7...0203010001 |
整体结构
subjectPublicKeyInfo 是 SEQUENCE，包含两个字段：
- AlgorithmIdentifier（算法标识）
- subjectPublicKey（公钥数据，BIT STRING）
逐步解析
解析最外层 SEQUENCE
- 标签（Type）：
0x30（SEQUENCE，构造类型） - 长度（Length）：
0x0D（13字节） - 值（Value）：后续的13字节数据。
解析 AlgorithmIdentifier
06 09 2A864886F70D010101 0500 |
- 标签：
0x06（OID，基本类型） - 长度：
0x09（9字节） - 值：
2A864886F70D010101- 解码：OID
1.2.840.113549.1.1.1，表示 RSA 加密算法。
- 解码：OID
- 参数（NULL）：
- 标签：
0x05（NULL，基本类型） - 长度：
0x00（0字节）
- 标签：
解析 subjectPublicKey（BIT STRING）
03 82010F 003082010A0282010100B344487DC7...0203010001 |
- 标签：
0x03（BIT STRING，基本类型） - 长度：
0x82010F（后续2字节表示实际长度，0x010F= 271字节） - 值：
- 未使用位数：
0x00（通常为0） - 公钥数据：
3082010A0282010100B344487DC7...0203010001
- 未使用位数：
解析公钥数据（BIT STRING 内部）
公钥数据是 SEQUENCE，包含RSA公钥的模数（n）和指数（e）。
解析 SEQUENCE
30 82010A |
- 标签：
0x30（SEQUENCE，构造类型） - 长度：
0x82010A（后续2字节表示长度，0x010A= 266字节）
解析模数（n）
02 820101 00B344487DC7EBC07672500D5A05E069BA37C143...（后续数据） |
- 标签：
0x02（INTEGER，基本类型） - 长度：
0x820101（后续2字节表示长度，0x0101= 257字节） - 值：
- 模数（n）：
00B344487DC7EBC07672500D5A05E069BA37C143... - 注意：前导
0x00是为了避免将最高位解释为符号位。
- 模数（n）：
解析指数（e）
02 03 010001 |
- 标签：
0x02（INTEGER，基本类型） - 长度：
0x03（3字节） - 值：
0x010001（即65537，RSA的默认指数）。
完整解析结果
subjectPublicKeyInfo ::= SEQUENCE { |
证书主体的扩展字段段
定义：
extensions [3] EXPLICIT Extensions OPTIONAL -- 证书扩展段（可选），只在证书版本3中才有 |
- extnID：表示扩展项的唯一标识符（OID），用于标识扩展的类型。
- critical：一个布尔值，表示该扩展是否是关键扩展。如果为
TRUE，则表示该扩展必须被理解并处理，否则证书应被视为无效。默认值为FALSE。 - extnValue：扩展项的具体值，通常是一个OCTET STRING，表示扩展的实际数据。
在ASN.1编码中，每个字段都有一个标签（Tag），用于标识字段的类型。标签的编码遵循以下规则：
- extnID：
OBJECT IDENTIFIER的标签值为0x06。 - critical：
BOOLEAN的标签值为0x01。 - extnValue：
OCTET STRING的标签值为0x04。
EXPLICIT 的作用含义
在ASN.1中，EXPLICIT关键字用于显式地标记一个字段的标签。它的作用是确保在编码时，该字段的标签不会被隐式地省略或改变。EXPLICIT通常用于在复杂的结构中明确区分不同的字段。
在证书扩展段中，EXPLICIT用于标记扩展段的存在。由于扩展段是可选的，使用EXPLICIT可以确保在编码时，扩展段的标签（0xA3）被显式地包含在编码中，即使扩展段为空。
EXPLICIT 的编码：
- 标签：
0xA3（[3] EXPLICIT的标签值为0xA3） - 长度：扩展段的长度
- 值：扩展段的具体内容
例如，如果扩展段包含一个扩展项，其编码为30 0C 06 03 2A 03 04 01 01 FF 04 04 01 02 03 04，则EXPLICIT编码为：
- 标签：
0xA3 - 长度：
0x0E（扩展段的长度为14字节） - 值：
30 0C 06 03 2A 03 04 01 01 FF 04 04 01 02 03 04 - 编码：
A3 0E 30 0C 06 03 2A 03 04 01 01 FF 04 04 01 02 03 04
实际值：
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|
证书扩展字段的结构
证书扩展字段的结构如下：Extensions ::= SEQUENCE OF Extension
Extension ::= SEQUENCE {
extnID OBJECT IDENTIFIER, -- 扩展的唯一标识符
critical BOOLEAN DEFAULT FALSE, -- 是否关键扩展
extnValue OCTET STRING -- 扩展的具体值
}
在ASN.1编码中，扩展字段的标签是0xA3（[3] EXPLICIT），表示这是一个显式标记的扩展段。
解析扩展段
- 标签：
A3（表示[3] EXPLICIT，显式标记的扩展段） - 长度：
82 04 16（表示扩展段的长度为1046字节） - 值：后续的扩展内容。
解析扩展项
每个扩展项的结构为：Extension ::= SEQUENCE {
extnID OBJECT IDENTIFIER,
critical BOOLEAN DEFAULT FALSE,
extnValue OCTET STRING
}
扩展项 1
extnID：
- 标签：
06（OBJECT IDENTIFIER） - 长度：
0A（10字节） - 值：
2B 06 01 04 01 D6 79 02 04 02（OID为1.3.6.1.4.1.311.21.2，表示证书策略扩展） - 编码：
06 0A 2B 06 01 04 01 D6 79 02 04 02
- 标签：
critical：
未出现，默认为
FALSE。extnValue：
- 标签：
04（OCTET STRING） - 长度：
82 01 6D（365字节） - 值：后续的365字节数据。
- 编码：
04 82 01 6D ...
扩展项 2
- 标签：
extnID：
- 标签：
06（OBJECT IDENTIFIER） - 长度：
09（9字节） - 值：
2B 06 01 04 01 82 37 15 0A（OID为1.3.6.1.4.1.311.21.10，表示密钥用法扩展） - 编码：
06 09 2B 06 01 04 01 82 37 15 0A
- 标签：
critical：
未出现，默认为
FALSE。extnValue：
- 标签：
04（OCTET STRING） - 长度：
04（4字节） - 值：
03 00 46 30 - 编码：
04 04 03 00 46 30
扩展项 3
- 标签：
extnID：
- 标签：
06（OBJECT IDENTIFIER） - 长度：
09（9字节） - 值：
2B 06 01 04 01 82 37 15 07（OID为1.3.6.1.4.1.311.21.7，表示增强密钥用法扩展） - 编码：
06 09 2B 06 01 04 01 82 37 15 07
- 标签：
critical：
未出现，默认为
FALSE。extnValue：
- 标签：
04（OCTET STRING） - 长度：
2F（47字节） - 值：后续的47字节数据。
- 编码：
04 2F ...
扩展项 4
- 标签：
extnID：
- 标签：
06（OBJECT IDENTIFIER） - 长度：
09（9字节） - 值：
2B 06 01 04 01 82 37 15 08（OID为1.3.6.1.4.1.311.21.8，表示CRL分发点扩展） - 编码：
06 09 2B 06 01 04 01 82 37 15 08
- 标签：
critical：
未出现，默认为
FALSE。extnValue：
- 标签：
04（OCTET STRING） - 长度：
82 01 69（361字节） - 值：后续的361字节数据。
- 编码：
04 82 01 69 ...
- 标签：
证书签名算法标识
定义为：
signatureAlgorithm AlgorithmIdentifier, |
实际值为：
30 0D 06092A864886F70D01010C 05 00 |
证书的签名值
定义为：
signatureValue BIT STRING |
实际数据为：
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|
为什么浏览器上显示的证书内容为 5716 开头而不是 005716 开头
在 DER 编码中，BIT STRING 的第一个字节是填充位数（通常为 0），表示签名数据的对齐方式。浏览器或其他工具在显示证书内容时，通常会忽略这个填充位数，直接从签名数据开始显示。
因此：
- DER 编码的
signatureValue：以005716开头，其中00是填充位数。 - 浏览器显示的
signatureValue：以5716开头，因为浏览器忽略了填充位数。
参考文档
https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc5280
https://learn.microsoft.com/zh-cn/windows/win32/seccertenroll/about-x-509-public-key-certificates
https://www.cnblogs.com/chnking/archive/2007/08/28/872104.html
https://www.cnblogs.com/xuem/p/12747529.html
https://blog.csdn.net/swordfly369/article/details/84045270
https://rfc2cn.com/rfc5280.html