Windows AD证书服务系列---部署CA(1)
当你决定在企业中部署PKI的时候，首先需要确认的是你打算如何设计你的CA结构，CA的结构决定了你的内部PKI的核心设计，以及结构中每个CA的用途。每个CA结构通常会有两个或更多的CA，一般情况下，第二台CA和所有的从属CA的部署都是因为某些特殊用途，只有根CA是被强制要求安装的。
注意：CA结构的部署并不强制要求使用PKI和证书，对于较小的和比较简单的环境，你可以在CA结构中只部署一台CA，一般这台CA作为企业根CA。
如果你决定部署一个CA结构，并且你已经有了一台根CA，那你就必须决定给第二和第三层的CA赋予什么样的角色，一般我们不推荐建立超过三层的CA结构，除非公司是一个复杂的分布式的环境。
最常见的CA结构是两层结构，根CA位于顶层，从属CA位于第二层，通常我们会让根CA处于离线状态，然后通过从属CA为所有的客户端颁发和管理证书，但是在某些复杂的场景，你还需要部署其他类型的CA结构。CA结构通常会属于下面几种类型中的某一种：
带策略CA的CA结构。策略CA是一种从属CA类型，它在CA结构中直接位于根CA下面。策略CA会将证书颁发给直接位于它下方的从属CA，企业中部署策略CA去描述策略和程序，以此来保障PKI的安全，它可以验证证书持有者的身份并强制性的管理证书。策略证书只会将证书颁发给其他CA，接收到证书的CA必须接受并强制执行策略CA所定义的策略。不过策略CA并不强制使用，除非企业有多个不同的部门，行业，或者企业各地分支机构要求有不同的颁发策略和进程。但是如果你的企业要求不同的颁发策略和进程，你就必须在CA结构中加入策略CA用于定义每个唯一的策略。比如，公司可以部署一台策略CA来为内部用户颁发所有的证书，然后部署另一台策略CA为非内部用户颁发所有的证书。
带Cross-certification信任的CA结构。在这种情况下，当一个CA结构中的一台CA颁发一个cross-certified CA证书到另一个CA结构中的一台CA，这两个独立的CA结构会进行交互操作。执行这个动作时，两个不同的CA结构之间就建立了一个双向信任关系。
双层CA结构。在双层结构中，至少有一台根CA和一台从属CA，此时从属CA负责策略和颁发证书给证书请求方。
独立CA与企业CA
在Windows2012中，你可以部署两种类型的CA：独立CA和企业CA。这两者最大的不同之处在于活动目录的集成和依赖。独立CA不需要AD域，也不需要依赖于AD域，而企业CA需要有AD域，但是企业CA有很多优势，比如可以进行自动注册。
通过下表中的对比，我们可以看到独立CA与企业CA之间最重要的不同之处。
| 特性 | 独立CA | 企业CA |
| 代表的使用方法 | 独立CA通常用作离线CA，但是它能够作为CA，与网络上的CA一致可用。 | 企业CA通常被用来颁发证书给用户，计算机，服务。并且一般不会作为离线CA使用。 |
| 活动目录依赖 | 独立CA不依赖AD域，并且可以在非域环境中部署 | 企业CA要求有AD域，它将AD作为配置信息和注册信息的数据库。企业CA作为证书的发布点来颁发证书给用户和计算机 |
| 证书申请方法 | 用户只能手动或者通过Web从独立CA申请证书 | 用户能够通过以下方式从企业CA申请证书： 1.手动注册 2.Web注册 3.自动注册 4.注册代理 |
| 证书颁发方式 | 证书管理员必须手动批准所有的证书申请 | 根据模板中的自主访问控制列表自动的颁发或拒绝证书申请 |
最常见的是部署结构是将根CA作为独立CA，在它颁发了一个证书给自己和它的从属CA后就设置成离线，这个从属CA通常就部署成企业CA。
部署根CA时的注意事项
在你部署根CA的时候有几个需要关注的地方，首先你要决定是否部署一个离线的根CA，在这个前提下，你还需要决定是部署独立的根CA还是要部署企业根CA。
通常如果我们部署的是单层CA结构，整个CA结构中只有一台CA，那么我们一般会选择将它部署成企业根CA，但是如果我们部署的双层CA结构，一般我们会选择部署一台独立根CA和一台企业从属CA。
接下来我们需要考虑的是操作系统的安装方式，AD CS支持完整安装和核心安装的操作系统，核心安装的操作系统拥有攻击面小和减少管理员操作的优势，因此在企业环境中我们可以考虑部署核心安装的操作系统，当然AD CS也能够支持Minimal Server Interface的操作系统安装方式(精简型)。
在Win2012中我们还可以通过Powershell来部署AD CS角色。一定要记住的是，在部署了CA之后不能去变更该CA的计算机名或者计算机的域成员关系，当然我们的域名也是不能更改的，因此在安装CA时确认好以下的属性是很关键的环节：
| 注意事项 | 描述 |
| 用于生成新秘钥的的加密服务提供器（CSP cryptograhic service provider） | 默认的CSP作为微软强加密提供器 名称中带有字符#的提供器是下一代加密提供器 |
| 秘钥长度 | 微软强加密提供器的默认秘钥长度是2048个字符，这是推荐的根CA秘钥最小秘钥长度，但是最佳实践推荐使用4096位秘钥。 |
| CA颁发的签名证书所使用的哈希算法 | 默认的哈希算法是安全哈希算法1，如果你公司中没有旧版的操作系统，比如XP，那么你可以选择更新的哈希算法，例如SHA256 |
| CA颁发的证书的有效期 | 在证书模板中会给有效期定义一个默认值，你可以为不同的模板设置不同的有效期 |
| 根CA的状态(在线or离线) | 尽量将根CA配置成离线CA，这样能够增强根证书的安全性，因为它无法通过网络被攻击。 |
如果你决定部署一个离线的独立根CA，有几个特别的地方需要考虑到：
在你从根CA颁发一个从属证书之前，独立根CA将自身作为CDP(吊销发布点)和AIA(授权机构信息访问)，因此当你将根CA配置成离线的时候，进行吊销检查会失败，因为此时CDP和AIA已经不可访问，所以在你重新定义CDP和AIA位置的时候，你需要将CRL和AIA信息手动的拷贝到新位置。
设置有效期，比如为根CA发布的CRL设置一年的有效期，这意味着你必须每隔一年从根CA上发布新的CRL，并且将新的CRL拷贝到客户端能够获得该CRL的位置，如果你没有执行这个动作，在根CA的CRL过期后，对所有证书的吊销检查将会失败。
使用组策略将根CA证书发布到所有服务器和客户端的"受信任的根证书颁发机构"中。因为独立CA无法和企业CA一样自动的执行，所以你必须在独立CA的环境中手动的去为服务器和客户端安装证书。你还可以使用certutil命令去将根CA证书发布到AD域中。
部署从属CA的注意事项
你可以使用一个从属CA为PKI部署策略限制，并将证书发布到客户端，当你在公司中安装了一台根CA后，你可以安装一台或多台从属CA。
当你使用从属CA来为域中的用户和计算机发布证书的时候，你可以将从属CA配置成企业CA，这样你就能使用AD域中客户端账号的数据来发布和管理证书，并将证书发布到AD域。但是要完成这个动作，你所使用的账号必须是本地管理员组的成员或相同级别的权限，如果想将从属CA配置成企业CA，你的账号需要时域管理员群组的成员或相同级别的权限，从安全性的角度考虑，推荐使用一台离线根CA结合一台企业从属CA使用。
部署从属CA通常是为了实现以下的部分功能：
使用。你可以为多种用途去颁发证书，例如安全的多用途互联网邮件扩展(S/MIME)，EFS,RAS(Remote Access Service).针对这些用途颁发证书的策略可以是不同的，并且能够进行分开的管理这些策略。
组织划分。你可以使用不同的策略来颁发证书，这取决于该部门或机构在组织中所扮演的角色，你可以创建从属CA去隔离和管理这些策略。
地理划分。组织可能会有一些机构分布在不同的物理站点，这些站点之间通信的网络带宽有限，那么我们就需要部署单独的从属CA给这些站点或所有站点。
负载均衡。如果你想通过PKI去发布和管理大量的证书，仅有一台CA的话会使得这台CA的网络负载过大，部署多台从属CA来颁发同类型的证书，可以将网络负载分散到各个CA中。
备份和容错。部署多台CA提升了CA的可用性，保证了你的网络中始终拥有能够正常运行的CA服务器，从而增加了用户申请证书时收到回应的可能性。
使用CAPolicy.inf文件来安装
如果你想部署一个根CA或者从属CA，在安装过程中使用一些预先定义的值，或者想定义一些额外的参数，我们可以通过使用CAPolicy.inf来达到这些目的。CAPolicy.inf文件是一个纯文本文件，它包含了AD CS角色安装或续订CA证书时的多个配置项目。CAPolicy.inf文件并不要求安装AD CS角色，但是如果没有AD CS，就只会应用默认的设置，而在大多数的情况下，仅仅使用默认的设置是不够的，我们可以通过CAPolicy.inf文件去进行更复杂的部署。
每个CAPolicy.inf文件被划分成几个区域，它有一个简单的结构，具体如下描述：
Section是.inf文件的一个区域，包含了一个逻辑的秘钥组，在.inf文件中Section总是用括弧括起来
秘钥作为参数出现在"="号的左边
值作为参数出现在"="号的右边
例如，如果你想在CAPolicy.inf文件中指定一个授权机构信息访问点，你可以使用以下的语法：
[AuthorityInformationAccess]
URL=http://pki.adatum.com/CertData/adatumCA.crt
在上面这个例子中，AuthorityInformationAccess是一个区域，URL是秘钥，http://pki.adatum.com/CertData/adatumCA.crt 是值。
你还可以在CAPolicy.inf文件中指定一些CA服务器设置，例如：
[certsrv_server]
RenewalKeyLength=2048
RenewalValidityPeriod=Years
RenewalValidityPeriodUnits=5
CRLPeriod=Days
CRLPeriodUnits=2
CRLDeltaPeriod=Hours
CRLDeltaPeriodUnits=4
ClockSkewMinutes=True
LoadDefaultTemplates=True
AlternateSignatureAlgorithm=0
ForceUTF8=0
EnableKeyConuting=0
你还可以通过CAPolicy.inf文件在AD CS安装的时候定义以下配置：
证书实施声明。描述CA用来颁发证书的实施设置，其中包含颁发证书的类型，颁发的信息，证书的续签和恢复，以及其他详细的CA配置。
对象标识符(OID Object Identifier).标识出一个特定的对象或者属性
CRL公布间隔。定义基础CRL公布的间隔。
CA更新设置。定义以下的更新设置
a.秘钥大小。定义用于根CA续订时的配对秘钥的长度
b.证书有效期。定义根CA证书的有效期
c.CDP和AIA路径。提供这些路径用于根CA安装和续订
一旦你创建了CAPolicy.inf文件，在安装AD CS角色或续订CA证书之前，你必须将它拷贝到服务器的%SystemRoot%文件夹中。
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