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基于公钥密码体制的加解密算法和数字签名，十分关键的一个环节在于公钥的分发。公钥可以进行公开，但是如何验证接收到的公钥不是伪造且未被篡改的呢？一旦公开，公钥自身就出了问题，那么建立在其上的公钥密码体制将毫无安全性可言。引入数字证书的机制可以很好地解决这个问题。
数字证书是通信网络中标志各方身份的一系列数据信息，其作用类似于现实生活中的身份证，用于信息记录合法性的证明。例如，数字证书可以证明公钥属于某一特定实体，并能确保内容若被篡改将被轻易发现，以此实现公钥的安全分发。数字证书由权威的证书认证机构（Certification Authority， CA）发行。
现在比较常见的数字证书标准是X.509数字证书，其中主要定义了如下一些内容。
（1）证书的版本信息。
（2）证书的序列号（每个证书都有唯一的证书序列号）。
（3）证书使用的签名算法。
（4）证书的发行机构名称。
（5）证书的有效期，若证书超出有效期即被视为作废。
（6）证书所有人的名称。
（7）证书所有人的公钥信息。
（8）证书发行机构对证书的签名。
一般认为，公钥经由数字证书发行机构CA背书，可以证明其属于某一特定实体。下面简单介绍如何验证数字证书的合法性，假设Alice要验证Bob的证书，则过程如下。
（1）Alice获得Bob的证书和签发Bob证书的CA的公钥。
（2）用CA的公钥解密Bob的证书摘要H1。
（3）计算Bob的证书的摘要H2。
（4）比较摘要H1与H2，如果不同则验证失败。
（5）校验Bob的证书有效期。
一旦Alice能够确认CA的权威性，便能确保Bob证书的合法性，即与Bob对应公钥的合法性。而CA的公钥也需要相应的数字证书进行认证，称为根证书，由于其为自签发，并不需要其他发行机构的背书和签名，一般内嵌于操作系统或浏览器中，作为绝对权威凭证。从根证书开始，可以不断向下签发新证书，进而形成数字证书信任链。
数字证书信任链广泛应用于Web网站的认证。例如，当打开某个支持HTTPS的网站，可以发现该网站包含多级证书信息。数字证书主要包含end-user、intermediates和root三类，分别对应由下到上不同层级的证书及其对应的签发机构。多层级的CA制度保证向下签发证书过程中各层证书未被篡改。对某个网站证书链进行验证时，一般从end-user CA开始，经由intermediates CA，逐级向上验证签发者的签名和证书，最终验证具有绝对信任作用的根证书，实现校验的整个过程。因此，根证书为信任链的起点。
联盟链的节点身份和权限管理具有十分重要的作用，其定义了特定场景下节点角色和操作执行的可能性，这也是联盟链区别于公有链最为本质的特征。数字证书机制被广泛应用于联盟链权限管控场景中。
联盟链要求各参与方拥有明确的身份标识，而身份标识一般采用数字证书，其由区块链网络中的权威CA签发，包含用户公钥和身份信息。区块链网络中的其他机构也可以继续签发新的数字证书，进而形成证书信任链。同理，节点需要保存CA的公钥以验证整条信任链。通过数字证书机制，联盟链可以轻松实现节点的身份和权限管理。
数字证书作为公钥密码体系的信任基础，对其生命周期进行合理管控显得十分重要。公开密钥基础设施（Public Key Infrastructure，PKI），指的是基于公开密钥机制建立的基础设施，其提供了一整套的证书管理框架，包括生成、发布、撤销等过程。一般来说，PKI至少包括以下几个组件。
（1）CA（Certification Authority）：负责证书的颁发和作废，接受RA的请求，完成对证书信息的维护。
（2）RA（Registration Authority）：对用户身份进行验证与校验，审核通过即将申请发送至CA。
（3）证书库：负责存放数字证书，配合文件管理系统管理用户信息。
值得注意的是，PKI是实现身份确认和可靠信息传递的一个通用框架，其并不代表某种特定的密码学技术或算法。
证书的生成与发布过程，本质为CA运用其私钥对用户申请的公钥进行签名的过程。基于此，用户公钥得到CA信任背书。因此可利用CA公钥对用户证书进行验证。证书的生成一般存在以下两种形式。
（1）用户生成自身公私钥，并构造证书请求文件（Certificate Signing Request，即“.csr”后缀的文件），并将其发送给CA，而CA将证书请求文件签名后发还至用户。CSR文件常见于联盟链节点身份管理场景中。
（2）用户不需生成自身公私钥，而由CA直接生成一对公私钥，签名生成证书后发布至用户。
一般地，证书超过有效期限即被视为作废，但若用户出现证书遗失或私钥失密等意外情况，也可主动向CA申请撤销证书，CA经过审核后可撤销该证书。但证书一旦发出便不可收回。所以，为实现撤销功能，需要构建一个注销证书列表（Certificate Revocation List，CRL）用于记录已被注销的证书。
因此，在对某个证书进行验证时，除了验证基本的合法性（有效期、签名等）外，还应事先检验该证书是否处于注销证书列表中。