准备应用程序
fabric-ca包括两个应用程序，一个是fabric-ca-client, 一个是fabric-ca-server。
我们这里使用docker镜像，编译好后看镜像hyperledger/fabric-ca
docker image ls|grep fabric-ca
镜像里面同时包含fabric-ca-client和fabric-ca-server程序
1. 启动fabric-ca-server
在hyperledger/fabric-ca镜像中启动fabric-ca-server程序。使用以下yaml文件，通过docker-compose启动，注意的是FABRIC_CA_SERVER_CSR_HOSTS变量，需要设置为实际运行fabric-ca-server的主机名
$ cat tls-server-compose.yaml
version: "3.9"
services:
ca-tls:
container_name: ca-tls
image: hyperledger/fabric-ca
command: sh -c 'fabric-ca-server start -d -b ca-tls-admin:ca-tls-adminpw --port 7052'
environment:
# CA Server的工作路径
- FABRIC_CA_SERVER_HOME=/tmp/tls
# 启动fabric-ca-server和fabric-ca-client之间的tls通讯
- FABRIC_CA_SERVER_TLS_ENABLED=true
# 证书中的CN字段
- FABRIC_CA_SERVER_CSR_CN=ca-tls
# 证书适用范围
- FABRIC_CA_SERVER_CSR_HOSTS=localhost
- FABRIC_CA_SERVER_DEBUG=true
volumes:
- ca-tls:/tmp/tls
ports:
- 7052:7052
volumes:
ca-tls:
第一次启动server后，在FABRIC_CA_SERVER_HOME下面有server的配置文件：fabric-ca-server-config.yaml。
我们可根据实际需要修改即可，本例中相关的修改如下：
csr:
names:
- C: CN
ST: "Cheng Du"
L:
O: MHTech
OU:
# 开启这个功能，允许fabric-ca-sever删除已经注册的用户，一般在开发环境中使用
cfg:
identities:
allowremove: true
修改后，把FABRIC_CA_SERVER_HOME目录下除fabric-ca-server-config.yaml的所有文件都删掉，重新启动server。
启动后，我们可以看到FABRIC_CA_SERVER_HOME目录下有以下文件:
# ls -1 IssuerPublicKey IssuerRevocationPublicKey ca-cert.pem fabric-ca-server-config.yaml fabric-ca-server.db msp tls-cert.pem
我们只需要关注几个文件：
- ca-cert.pem。是自签名的根证书文件，本ca的根证书 ，就是它，fabric-ca-server启动时生成
- tls-cert.pem。由ca-cert.pem签发的证书，是fabric-ca-server的tls通讯证书，当fabric-ca-client向fabirc-ca-server发起tls通讯请求时，fabric-ca-server就展示tls-cert.pem证书，fabric-ca-client接下来验证该证书的有效性即可（fabric-ca-client持有ca-cert.pem根证书即可验证）
我们看看证书的内容是否符合预期，尤其关注下我们自己修改的那部分
$ keytool -printcert -file ca-cert.pem
Owner: CN=ca-tls, O=MHTech, ST=Cheng Du, C=CN
Issuer: CN=ca-tls, O=MHTech, ST=Cheng Du, C=CN
Serial number: 60bfcf507e7a22ab875415593e0b47132acf8ef5
Valid from: Mon Oct 04 16:02:00 CST 2021 until: Tue Sep 30 16:02:00 CST 2036
Certificate fingerprints:
MD5: F9:21:E0:81:8C:DB:4C:55:7D:D3:C5:68:81:17:16:6A
SHA1: 0C:0D:E3:C8:86:03:92:8A:0D:95:9B:3A:EF:46:08:29:7C:68:2E:0E
SHA256: B8:2F:B6:10:7C:D0:0D:1D:9A:1A:1B:D1:84:32:50:F7:EE:9E:CD:7A:41:92:AB:51:12:3B:15:E4:36:A0:63:40
Signature algorithm name: SHA256withECDSA
Subject Public Key Algorithm: 256-bit EC key
Version: 3
Extensions:
#1: ObjectId: 2.5.29.19 Criticality=true
BasicConstraints:[
CA:true
PathLen:1
]
#2: ObjectId: 2.5.29.15 Criticality=true
KeyUsage [
Key_CertSign
Crl_Sign
]
#3: ObjectId: 2.5.29.17 Criticality=false
SubjectAlternativeName [
IPAddress: 0.0.0.0
]
#4: ObjectId: 2.5.29.14 Criticality=false
SubjectKeyIdentifier [
KeyIdentifier [
0000: D4 9E B9 03 A1 4E 70 49 01 24 94 28 9B A7 F7 D0 .....NpI.$.(....
0010: 5E 17 FE 9C ^...
]
]
2. 颁发admin证书
申请证书由fabric-ca-client发起。
fabric-ca-client也可以由镜像启动，但在实际过程中，由于需要频繁操作fabric-ca-client。本文中直接使用二进制方式启动。
证书的申请过程一共经过两个步骤：register和enroll
fabric-ca-client register ... fabric-ca-client enroll ...
- register是登记注册用户的过程
- enroll是实际颁发用户证书的过程
但并不是任何人都可以发起register和enroll命令的，必须得是admin账户。
在启动server的时候，我们注意到命令为：
fabric-ca-server start -d -b admin-ca-orgA:admin-ca-orgApw --port 7152
其中-b参数指定了初始的admin账户。即server启动的时候，已经通过命令行register了初始admin账户：用户名为admin-ca-orgA，密码为admin-ca-orgApw。
我们接下来得获得admin的实际证书，即enroll过程
2.1 设置FABRIC_CA_CLIENT_HOME路径
在使用fabric-ca-client之前，得先设置FABRIC_CA_CLIENT_HOME变量，用于指定fabric-ca-client的工作路径。
export FABRIC_CA_CLIENT_HOME=$PWD
2.2 准备tls通讯证书
之前提到server和client之前开启了tls通讯，server的证书文件是tls-cert.pem。当client发起tls通讯的时候，需要认证server所提供的tls-cert.pem证书的有效性。这就要求client端拥有ca的根证书ca-cert.pem
把fabric-ca-server中FABRIC_CA_SERVER_HOME目录下的ca-cert.pem拷贝到fabic-ca-client端指定目录下，如果是想从server的docker镜像中拷贝出来，则使用
docker cp <server path> <client path>
2.3 获取admin的证书
创建tls-admin目录，发起enroll动作
./fabric-ca-client enroll -d -u https://admin-ca-orgA:admin-ca-orgApw@127.0.0.1:7152 --tls.certfiles ./admin-ca/orgA/root-orgA.crt --mspdir ./admin-ca/orgA/msp
- tls.certfiles指定了从server端获取的ca-cert.pem，在本地重命名为root-orgA.crt
- mspdir指定即将获取的证书保存路径
查看client端证书保存目录，注意新生成的admin证书。其中的keystore目录，保存着证书私钥。signcerts目录，保存着证书文件
orgA ├── msp │ ├── IssuerPublicKey │ ├── IssuerRevocationPublicKey │ ├── cacerts │ │ └── 127-0-0-1-7152.pem │ ├── keystore │ │ └── ea095793e88af32fee9c0e7d3e2b11387933abbb44c66b97ce6e9414ed1c7d10_sk │ ├── signcerts │ │ └── cert.pem │ └── user └── root-orgA.crt
查看下证书内容，可能有些内容并不符合你需要，修改FABRIC_CA_CLIENT_HOME目录下的fabric-ca-client-config.yaml文件，添加一下内容，注意其中hosts尤其关键，该字段描述生成的证书能在哪些机器使用，具体就不展开讲了，感兴趣的同学可以自行搜索x509的SubjectAlternativeName字段含义
tls:
certfiles: ./tls-root-cert.pem
csr:
names:
- C: CN
ST: Cheng Du
L:
O: MHTech
OU:
hosts:
- localhost
如果修改了fabric-ca-client-config.yaml文件，需要重新执行enroll, 获取证书
./fabric-ca-client enroll -d -u https://admin-ca-orgA:admin-ca-orgApw@127.0.0.1:7152 --tls.certfiles ./admin-ca/orgA/root-orgA.crt --mspdir ./admin-ca/orgA/msp
检查下最终生成的证书
$ keytool -printcert -file cert.pem
Owner: CN=ca-tls-admin, OU=client, O=MHTech, ST=Cheng Du, C=CN
Issuer: CN=ca-tls, O=MHTech, ST=Cheng Du, C=CN
Serial number: 349def492795485465b1144db4fbede63173521
Valid from: Mon Oct 04 16:55:00 CST 2021 until: Tue Oct 04 17:24:00 CST 2022
Certificate fingerprints:
MD5: 47:62:B5:CF:A1:B3:4F:4F:33:10:F7:82:A3:2A:CE:71
SHA1: 66:FE:30:8F:D5:08:58:CC:CC:F5:30:4A:81:CF:FA:4E:4D:5D:F5:81
SHA256: 15:8F:1A:F7:6F:F4:C1:F7:47:DD:BF:44:0B:89:E7:56:24:04:04:98:B9:EA:66:19:7A:B0:CF:6F:F2:A1:CB:96
Signature algorithm name: SHA256withECDSA
Subject Public Key Algorithm: 256-bit EC key
Version: 3
Extensions:
#1: ObjectId: 2.5.29.35 Criticality=false
AuthorityKeyIdentifier [
KeyIdentifier [
0000: D7 6D 43 EC 23 28 88 41 10 44 43 24 94 C2 EB 83 .mC.#(.A.DC$....
0010: F3 95 CA F1 ....
]
]
#2: ObjectId: 2.5.29.19 Criticality=true
BasicConstraints:[
CA:false
PathLen: undefined
]
#3: ObjectId: 2.5.29.15 Criticality=true
KeyUsage [
DigitalSignature
]
#4: ObjectId: 2.5.29.17 Criticality=false
SubjectAlternativeName [
DNSName: localhost
]
#5: ObjectId: 2.5.29.14 Criticality=false
SubjectKeyIdentifier [
KeyIdentifier [
0000: 8E DF ED 55 F9 57 80 2B 8F 7C 0B F7 4F 6A 22 59 ...U.W.+....Oj"Y
0010: 58 96 97 9A X...
]
]
3. 颁发orderer, peer, user证书
admin证书到手，那我们就可以通过admin颁发证书了。在fabric环境中，orderer, peer和user都需要颁发证书，操作过程都是一样的
我们通过admin颁发一个orderer证书为例:
./fabric-ca-client register -d --id.name orderer1-orgA --id.secret orderer1-orgAPW --id.type orderer -u https://127.0.0.1:7152 --tls.certfiles ./admin-ca/orgA/root-orgA.crt --mspdir ./admin-ca/orgA/msp ./fabric-ca-client enroll -d -u https://orderer1-orgA:orderer1-orgAPW@127.0.0.1:7152 --tls.certfiles ./admin-ca/orgA/root-orgA.crt --mspdir ./tmp
小结
要正确使用fabirc-ca， 需要对证书格式，CA的工作原理有所了解。本文篇幅有限，不可能面面俱到，建议大家先去了解PKI的相关背景知识，尤其是证书的工作原理，再来操作fabric-ca, 则会顺利很多
Ref
- https://hyperledger-fabric-ca.readthedocs.io/en/latest/deployguide/cadeploy.html#deploy-the-tls-ca
- https://hyperledger-fabric-ca.readthedocs.io/en/latest/users-guide.html#fabric-ca-client
- https://stackoverflow.com/questions/64483724/hyperledger-fabric-network-sdk-code56-messageidentity-removal-is-disab
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