原作者：小林coding
浏覽器拿到了服務端的數字證書後，要怎麼校驗該數字證書是真實有效的呢？
這個過程很多人沒有關注到，我這裡詳細說下。
數字證書和 CA 機構
在說校驗數字證書是否可信的過程前，我們先來看看數字證書是什麼，一個數字證書通常包含了：
- 公鑰；
- 持有者資訊；
- 證書認證機構（CA）的資訊；
- CA 對這份檔案的數字簽名及使用的算法；
- 證書有效期；
- 還有一些其他額外資訊；
那數字證書的作用，是用來認證公鑰持有者的身份，以防止第三方進行冒充。說簡單些，證書就是用來告訴用戶端，該服務端是否是合法的，因為隻有證書合法，才代表服務端身份是可信的。
我們用證書來認證公鑰持有者的身份（服務端的身份），那證書又是怎麼來的？又該怎麼認證證書呢？
為了讓服務端的公鑰被大家信任，服務端的證書都是由 CA （Certificate Authority，證書認證機構）簽名的，CA 就是網絡世界裡的警察局、公證中心，具有極高的可信度，是以由它來給各個公鑰簽名，信任的一方簽發的證書，那必然證書也是被信任的。
之是以要簽名，是因為簽名的作用可以避免中間人在獲驗證書時對證書内容的篡改。
數字證書簽發和驗證流程
如下圖圖所示，為數字證書簽發和驗證流程：
CA 簽發證書的過程，如上圖左邊部分：
- 首先 CA 會把持有者的公鑰、用途、頒發者、有效時間等資訊打成一個包，然後對這些資訊進行 Hash 計算，得到一個 Hash 值；
- 然後 CA 會使用自己的私鑰将該 Hash 值加密，生成 Certificate Signature，也就是 CA 對證書做了簽名；
- 最後将 Certificate Signature 添加在檔案證書上，形成數字證書；
用戶端校驗服務端的數字證書的過程，如上圖右邊部分：
- 首先用戶端會使用同樣的 Hash 算法擷取該證書的 Hash 值 H1；
- 通常浏覽器和作業系統中內建了 CA 的公鑰資訊，浏覽器收到證書後可以使用 CA 的公鑰解密 Certificate Signature 内容，得到一個 Hash 值 H2 ；
- 最後比較 H1 和 H2，如果值相同，則為可信賴的證書，否則則認為證書不可信。
證書鍊
但事實上，證書的驗證過程中還存在一個證書信任鍊的問題，因為我們向 CA 申請的證書一般不是根證書簽發的，而是由中間證書簽發的，比如百度的證書，從下圖你可以看到，證書的層級有三級：
對于這種三級層級關系的證書的驗證過程如下：
- 用戶端收到http://baidu.com 的證書後，發現這個證書的簽發者不是根證書，就無法根據本地已有的根證書中的公鑰去驗證http://baidu.com 證書是否可信。于是，用戶端根據http://baidu.com 證書中的簽發者，找到該證書的頒發機構是 “GlobalSign Organization Validation CA - SHA256 - G2”，然後向 CA 請求該中間證書。
- 請求到證書後發現 “GlobalSign Organization Validation CA - SHA256 - G2” 證書是由 “GlobalSign Root CA” 簽發的，由于 “GlobalSign Root CA” 沒有再上級簽發機構，說明它是根證書，也就是自簽證書。應用軟體會檢查此證書有否已預載于根證書清單上，如果有，則可以利用根證書中的公鑰去驗證 “GlobalSign Organization Validation CA - SHA256 - G2” 證書，如果發現驗證通過，就認為該中間證書是可信的。
- “GlobalSign Organization Validation CA - SHA256 - G2” 證書被信任後，可以使用 “GlobalSign Organization Validation CA - SHA256 - G2” 證書中的公鑰去驗證http://baidu.com 證書的可信性，如果驗證通過，就可以信任http://baidu.com 證書。
在這四個步驟中，最開始用戶端隻信任根證書 GlobalSign Root CA 證書的，然後 “GlobalSign Root CA” 證書信任 “GlobalSign Organization Validation CA - SHA256 - G2” 證書，而 “GlobalSign Organization Validation CA - SHA256 - G2” 證書又信任 http://baidu.com 證書，于是用戶端也信任 http://baidu.com 證書。
總括來說，由于使用者信任 GlobalSign，是以由 GlobalSign 所擔保的 http://baidu.com 可以被信任，另外由于使用者信任作業系統或浏覽器的軟體商，是以由軟體商預載了根證書的 GlobalSign 都可被信任。
作業系統裡一般都會内置一些根證書，比如我的 MAC 電腦裡内置的根證書有這麼多：
這樣的一層層地驗證就構成了一條信任鍊路，整個證書信任鍊驗證流程如下圖所示：