根憑證、中繼憑證與網站憑證：建立自簽憑證與檢查有效期限

當瀏覽器連上 HTTPS 網站時，伺服器會提供憑證，讓瀏覽器確認網站身分。這個過程通常涉及根憑證、中繼憑證與網站憑證。本文先說明三者的關係，再示範如何用 OpenSSL 建立自簽憑證、檢查憑證資訊與排查憑證鏈問題。

根憑證、中繼憑證與網站憑證

常見的憑證鏈如下：

根憑證（Root CA）
  └─ 中繼憑證（Intermediate CA）
       └─ 網站憑證（Server / Leaf Certificate）

根憑證是信任的起點，通常已收錄在作業系統或瀏覽器的信任清單中。根憑證一般是自簽的，但「自簽」本身不代表可信任；用戶端必須先信任這張根憑證。

中繼憑證由根憑證或另一張中繼憑證簽發，再用來簽發網站憑證。它把網站憑證連到可信任的根憑證。

網站憑證是伺服器實際使用的憑證，包含適用網域、公開金鑰及有效期間。伺服器持有對應的私鑰，私鑰不應傳給用戶端。

驗證時，用戶端會嘗試從網站憑證往上建立憑證鏈，並檢查簽章、有效期間、用途及網域名稱等條件。詳見 OpenSSL 憑證驗證文件。

用 OpenSSL 產生自簽憑證

以下範例建立一張供本機測試使用、有效期為 365 天的自簽網站憑證。執行前請先確認已安裝 OpenSSL。

openssl req -x509 -newkey rsa:2048 -sha256 -noenc \
  -keyout localhost.key \
  -out localhost.crt \
  -days 365 \
  -subj "/CN=localhost" \
  -addext "subjectAltName=DNS:localhost" \
  -addext "basicConstraints=critical,CA:FALSE"

執行後會得到 localhost.key（私鑰）和 localhost.crt（憑證）。-x509 讓指令直接產生自簽憑證；-days 365 設定有效天數；subjectAltName 指定憑證適用的名稱。若要測試其他網域，請調整 subjectAltName，並同步調整範例中的 CN。這裡使用 -noenc 產生未加密的私鑰，適合本機測試；請妥善保管私鑰，不要提交到公開儲存庫。參數說明可參考 OpenSSL req 文件。

這張憑證沒有連到瀏覽器原本信任的根憑證，因此瀏覽器通常會顯示信任警告。憑證仍在有效期內，不代表它受到信任。

檢查憑證資訊與有效日期

查看憑證的持有人、簽發者和有效日期：

openssl x509 -in localhost.crt -noout -subject -issuer -dates

輸出中的 notBefore 是開始有效時間，notAfter 是到期時間。若要檢查網域名稱、用途及其他詳細欄位：

openssl x509 -in localhost.crt -noout -text

檢查憑證是否會在未來 30 天內到期：

openssl x509 -in localhost.crt -noout -checkend 2592000

2592000 是 30 天的秒數。結束碼為 0 代表 30 天後仍未到期；非 0 代表屆時會過期。這只檢查單張憑證的到期時間，不能取代完整的憑證鏈驗證。詳見 OpenSSL x509 文件。

驗證憑證鏈與線上網站

若手上有網站憑證 server.crt、中繼憑證 intermediate.crt 及可信任的根憑證 root.crt，可驗證憑證鏈與網域名稱：

openssl verify -CAfile root.crt \
  -untrusted intermediate.crt \
  -verify_hostname example.com \
  server.crt

成功時會顯示 server.crt: OK。-CAfile 指定信任的根憑證；-untrusted 提供建立憑證鏈所需的中繼憑證，不會因此直接信任該中繼憑證。詳見 OpenSSL 憑證驗證選項。

若要查看線上伺服器實際送出哪些憑證：

openssl s_client -connect example.com:443 \
  -servername example.com \
  -showcerts \
  -verify_hostname example.com \
  -verify_return_error

-showcerts 顯示伺服器傳送的憑證清單，但這份清單本身不代表驗證成功。-servername 指定連線的網站名稱，對共用同一 IP 的 HTTPS 網站尤其重要。詳見 OpenSSL s_client 文件。

常見 QA

自簽憑證和根憑證是一樣的嗎？

不是。根憑證通常是自簽的，但自行產生的自簽憑證不會自動成為用戶端信任的根憑證。

網站一定要送出根憑證嗎？

通常不需要。用戶端一般透過自己的信任清單取得根憑證；網站主要需要提供網站憑證，以及建立憑證鏈所需的中繼憑證。

少了中繼憑證會怎麼樣？

如果 API 伺服器只送出網站憑證，卻漏送必要的中繼憑證，呼叫端可能無法把它連到自己信任的根憑證。這時憑證驗證會在 TLS 握手階段失敗，HTTP 請求還沒送出，程式就可能報錯，例如 unable to get local issuer certificate 或 certificate verify failed。因此看起來像是「API 呼叫失敗」，實際上問題可能出在 HTTPS 憑證鏈，而不是 API 的程式邏輯。

有些用戶端可能已快取該中繼憑證，或能從其他來源取得它，因此同一個 API 可能在瀏覽器正常，卻在某些程式、容器或執行環境失敗。應在 API 伺服器設定中提供必要的中繼憑證，並用 openssl s_client -showcerts 檢查伺服器實際送出的內容；不要以關閉呼叫端憑證驗證作為正式修復方式。

這問題通常不常發生，會發生情況常見於更換憑證時，忘了匯入中繼憑證。

憑證還沒過期，為什麼瀏覽器仍顯示警告？

到期時間只是檢查項目之一。網域名稱不符、憑證鏈不完整、根憑證不受信任，或憑證尚未到生效時間，都可能使驗證失敗。