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Untergeordnete Zertifizierungsstelle erstellen

In diesem Dokument werden die Schritte zum Erstellen einer untergeordneten Zertifizierungsstelle (Sub CA) beschrieben.

Sub CAs sind für die Ausstellung von Zertifikaten direkt an Endentitäten wie Nutzer, Computer und Geräte verantwortlich. Sie werden kryptografisch von einer übergeordneten CA signiert, oft von der Stammzertifizierungsstelle. Systeme, die der Stammzertifizierungsstelle vertrauen, vertrauen automatisch den Sub CAs und den von ihnen ausgestellten Zertifikaten.

Der Unterzeichner des CA-Zertifikats kann entweder eine andere in CA Service erstellte CA (z. B. eine Stammzertifizierungsstelle) oder eine externe CA sein. Bei externen CAs generiert CA Service eine Anfrage zur Zertifikatssignierung (Certificate Signing Request, CSR), die von der externen CA signiert werden muss.

Dieses Dokument richtet sich an Zielgruppen in der Gruppe der Anwendungsoperatoren, z. B. Anwendungsentwickler oder Data Scientists, die den Zertifikatslebenszyklus in ihrem Projekt verwalten. Weitere Informationen finden Sie unter Dokumentation zu Zielgruppen für GDC mit Air Gap.

Hinweis

Bevor Sie eine Sub CA erstellen können, müssen Sie die erforderlichen Berechtigungen anfordern und Ihre Umgebung vorbereiten.

IAM-Rollen anfordern

Wenn Sie Zertifizierungsstellenressourcen erstellen, aktualisieren und löschen möchten, bitten Sie Ihren IAM-Administrator der Organisation, die Rolle Certificate Authority Service Admin (certificate-authority-service-admin) im Projektnamespace der Zertifizierungsstelle anzufordern.

Umgebung vorbereiten

Laden Sie die gdcloud CLI herunter und installieren Sie sie, falls noch nicht geschehen.
Installieren Sie die kubectl CLI.
Generieren Sie eine kubeconfig-Datei um den kubectl Zugriff zu konfigurieren.

Verwaltete Sub CA erstellen

Bei einer verwalteten Sub CA ist der Unterzeichner des CA-Zertifikats eine andere CA (Stammzertifizierungsstelle), die in CA Service erstellt wurde.

Wenn Sie eine verwaltete Sub CA erstellen möchten, wenden Sie eine benutzerdefinierte Ressource auf Ihre Distributed Cloud Appliance-Instanz an.

Erstellen Sie eine CertificateAuthority-Ressource und speichern Sie sie als YAML-Datei mit dem Namen subca.yaml:

apiVersion: pki.security.gdc.goog/v1
kind: CertificateAuthority
metadata:
  Name: SUB_CA_NAME
  namespace: USER_PROJECT_NAMESPACE
spec:
  caProfile:
    commonName: COMMON_NAME
    duration: DURATION
    renewBefore: RENEW_BEFORE
    organizations:
    - ORGANIZATIONS
    organizationalUnits:
    - ORGANIZATIONAL_UNITS
    countries:
    - COUNTRIES
    localities:
    - LOCALITIES
    provinces:
    - PROVINCES
    streetAddresses:
    - STREET_ADDRESSES
    postalCodes:
    - POSTAL_CODES
  caCertificate:
    managedSubCA:
      certificateAuthorityRef:
        name: ROOT_CA_NAME
        namespace: USER_PROJECT_NAMESPACE
  certificateProfile:
    keyUsage:
      - digitalSignature
      - keyCertSign
      - crlSign
    extendedKeyUsage:
      - EXTENDED_KEY_USAGE
  secretConfig:
    secretName: SECRET_NAME
    privateKeyConfig:
      algorithm: KEY_ALGORITHM
      size: KEY_SIZE
  acme:
    enabled: ACME_ENABLED

Ersetzen Sie die folgenden Variablen:

Variable	Beschreibung
`SUB_CA_NAME`	Der Name der Sub CA.
`USER_PROJECT_NAMESPACE`	Der Name des Namespaces, in dem sich das Nutzerprojekt befindet.
`COMMON_NAME`	Der allgemeine Name des CA-Zertifikats.
`DURATION`	Die angeforderte Lebensdauer des CA-Zertifikats. Geben Sie die Dauer in Stunden an (z. B. `1000h`) an. Einheiten wie Tage (`d`) oder Jahre (`y`) werden nicht unterstützt.
`ROOT_CA_NAME`	Der Name der Stammzertifizierungsstelle.
`SECRET_NAME`	Der Name des Kubernetes-Secrets, das den privaten Schlüssel und signiertes CA-Zertifikat enthält.

Die folgenden Variablen sind optionale Werte:

Variable	Beschreibung
`RENEW_BEFORE`	Die Rotationszeit vor Ablauf des CA-Zertifikats.
`ORGANIZATIONS`	Organisationen, die im Zertifikat verwendet werden sollen.
`ORGANIZATIONAL_UNITS`	Organisationseinheiten, die im Zertifikat verwendet werden sollen.
`COUNTRIES`	Länder, die im Zertifikat verwendet werden sollen.
`LOCALITIES`	Orte, die im Zertifikat verwendet werden sollen.
`PROVINCES`	Bundesländer oder Provinzen, die im Zertifikat verwendet werden sollen.
`STREET_ADDRESSES`	Adressen, die im Zertifikat verwendet werden sollen.
`POSTAL_CODES`	Postleitzahlen, die im Zertifikat verwendet werden sollen.
`EXTENDED_KEY_USAGE`	Die erweiterte Schlüsselverwendung für das Zertifikat. Wenn angegeben, sind die zulässigen Werte `serverAuth` und `clientAuth`.
`KEY_ALGORITHYM`	Der für dieses Zertifikat verwendete Algorithmus für den privaten Schlüssel. Zulässige Werte sind RSA, Ed25519 oder ECDSA. Wenn die Größe nicht angegeben ist, wird standardmäßig 256 für ECDSA und 2048 für RSA verwendet. Die Schlüsselgröße wird für Ed25519 ignoriert.
`KEY_SIZE`	Die Größe des privaten Schlüssels für dieses Zertifikat in Bit hängt von dem Algorithmus ab. RSA lässt 2048, 3072, 4096 oder 8192 zu (Standardwert: 2048). ECDSA lässt 256, 384 oder 521 zu (Standardwert: 256). Bei Ed25519 wird die Größe ignoriert.
`ACME_ENABLED`	Wenn auf `true` gesetzt, wird die CA im ACME-Modus ausgeführt und gibt die ACME-Server-URL aus. Sie können dann den ACME-Client und das ACME-Protokoll verwenden, um Zertifikate zu verwalten.

Wenden Sie die benutzerdefinierte Ressource auf Ihre Distributed Cloud-Instanz an:
```
kubectl apply -f subca.yaml --kubeconfig MANAGEMENT_API_SERVER_KUBECONFIG
```
Ersetzen Sie MANAGEMENT_API_SERVER_KUBECONFIG durch den Pfad zur kubeconfig-Datei des Management API-Servers.

Prüfen Sie, ob die Sub CA bereit ist. Es dauert etwa 40 Minuten, bis die CA bereit ist:

kubectl --kubeconfig MANAGEMENT_API_SERVER_KUBECONFIG -n USER_PROJECT_NAMESPACE get certificateauthority.pki.security.gdc.goog/SUB_CA_NAME -ojson | jq -r ' 
.status.conditions[] | select( .type as $id | "Ready" | index($id))'

Die Ausgabe sieht dann ungefähr so aus:

{
  "lastTransitionTime": "2025-01-24T17:09:29Z",
  "message": "CA reconciled",
  "observedGeneration": 2,
  "reason": "Ready",
  "status": "True",
  "type": "Ready"
}

Sub CA aus einer externen CA erstellen

Diese Sub CA unterstützt die Signierung von Blattzertifikaten mit externen oder vom Nutzer verwalteten CAs. Sie generiert eine CSR, die von Nutzern signiert werden kann.

Erstellen Sie eine CertificateAuthority-Ressource und speichern Sie sie als YAML-Datei mit dem Namen subca-external.yaml:

apiVersion: pki.security.gdc.goog/v1
kind: CertificateAuthority
metadata:
  Name: SUB_CA_NAME
  namespace: USER_PROJECT_NAMESPACE
spec:
  caProfile:
    commonName: COMMON_NAME
    duration: DURATION
    renewBefore: RENEW_BEFORE
    organizations:
    - ORGANIZATION
    organizationalUnits:
    - ORGANIZATIONAL_UNITS
    countries:
    - COUNTRIES
    localities:
    - LOCALITIES
    provinces:
    - PROVINCES
    streetAddresses:
    - STREET_ADDRESSES
    postalCodes:
    - POSTAL_CODES
  caCertificate:
    externalCA: {}
  certificateProfile:
    keyUsage:
      - digitalSignature
      - keyCertSign
      - crlSign
    extendedKeyUsage:
      - EXTENDED_KEY_USAGE
  secretConfig:
    secretName: SECRET_NAME
    privateKeyConfig:
      algorithm: KEY_ALGORITHM
      size: KEY_SIZE
  acme:
    enabled: ACME_ENABLED

Ersetzen Sie die folgenden Variablen:

Variable	Beschreibung
`SUB_CA_NAME`	Der Name der Sub CA.
`USER_PROJECT_NAMESPACE`	Die Projekt-ID des Projekts, in das Sie das Image importieren möchten.
`COMMON_NAME`	Der allgemeine Name des CA-Zertifikats.
`DURATION`	Die angeforderte Lebensdauer des CA-Zertifikats. Geben Sie die Dauer in Stunden an (z. B. `1000h`) an. Einheiten wie Tage (`d`) oder Jahre (`y`) werden nicht unterstützt.
`SECRET_NAME`	Der Name des Kubernetes-Secrets, das den privaten Schlüssel und signiertes CA-Zertifikat enthält.

Die folgenden Variablen sind optionale Werte:

Variable	Beschreibung
`RENEW_BEFORE`	Die Rotationszeit vor Ablauf des CA-Zertifikats.
`ORGANIZATION`	Organisation, die im Zertifikat verwendet werden soll.
`ORGANIZATIONAL_UNITS`	Organisationseinheiten, die im Zertifikat verwendet werden sollen.
`COUNTRIES`	Länder, die im Zertifikat verwendet werden sollen.
`LOCALITIES`	Orte, die im Zertifikat verwendet werden sollen.
`PROVINCES`	Bundesländer oder Provinzen, die im Zertifikat verwendet werden sollen.
`STREET_ADDRESSES`	Adressen, die im Zertifikat verwendet werden sollen.
`POSTAL_CODES`	Postleitzahlen, die im Zertifikat verwendet werden sollen.
`EXTENDED_KEY_USAGE`	Die erweiterte Schlüsselverwendung für das Zertifikat. Wenn angegeben, sind die zulässigen Werte `serverAuth` und `clientAuth`.
`KEY_ALGORITHYM`	Der für dieses Zertifikat verwendete Algorithmus für den privaten Schlüssel. Zulässige Werte sind `RSA`, `Ed25519`, oder `ECDSA`. Wenn die Größe nicht angegeben ist, wird standardmäßig 256 für `ECDSA` und 2048 für `RSA` verwendet. Die Schlüsselgröße wird für `Ed25519` ignoriert.
`KEY_SIZE`	Die Größe des privaten Schlüssels für dieses Zertifikat in Bit hängt von dem Algorithmus ab. `RSA` lässt 2048, 3072, 4096 oder 8192 zu (Standardwert: 2048). `ECDSA` lässt 256, 384 oder 521 zu (Standardwert: 256). `Ed25519` ignoriert die Größe.
`ACME_ENABLED`	Wenn auf `true` gesetzt, wird die CA im ACME-Modus ausgeführt und gibt die ACME-Server-URL aus. Sie können dann den ACME-Client und das ACME-Protokoll verwenden, um Zertifikate zu verwalten.

Wenden Sie die benutzerdefinierte Ressource auf Ihre Distributed Cloud-Instanz an:

kubectl apply -f subca-external.yaml --kubeconfig MANAGEMENT_API_SERVER_KUBECONFIG

Eine CSR für die Sub CA wird auf dem GDC Management API-Server generiert. Sie müssen die CSR herunterladen und signieren. Nach der Signierung können Sie das signierte Zertifikat auf den GDC Management API-Server hochladen.
Erfassen Sie die Anfragen zur Zertifikatssignierung (CSR) aus Ihrer Distributed Cloud-Umgebung:
```
kubectl get certificateauthorities SUB_CA_NAME -n USER_PROJECT_NAMESPACE -ojson | jq -j '"echo ", .status.externalCA.csr, " | base64 -d > ","sub_ca.csr\n"' | bash
```
Mit dem Befehl wird im aktuellen Verzeichnis eine CSR-Datei mit dem Namen sub_ca.csr generiert. Diese Datei enthält eine CSR für ein X.509-CA-Zertifikat.
Fordern Sie mit der Stammzertifizierungsstelle des Kunden signierte CA-Zertifikate für die Datei sub_ca.csr an.
Für eine genehmigte Anfrage zur Zertifikatssignierung müssen Sie ein CA-Zertifikat erhalten, das von der Stammzertifizierungsstelle des Kunden signiert wurde. Speichern Sie das Zertifikat in der Datei sub_ca.crt im aktuellen Verzeichnis.
Falls zutreffend, rufen Sie das Stammzertifikat des Kunden ab und speichern Sie es in der Datei ca.crt im aktuellen Verzeichnis.
Prüfen Sie den allgemeinen Namen (Common Name, CN) des CA-Zertifikats:
```
openssl x509 -noout -subject -in sub_ca.crt
```
Wenn für Ihre Einrichtung SAN-Erweiterungen (Subject Alternative Name) erforderlich sind, prüfen Sie die SAN-Erweiterungen im Zertifikat:
```
openssl x509 -text -noout -in sub_ca.crt | grep -A 1 "Subject Alternative Name"
```

Generieren Sie die spec, um die CertificateAuthority-Ressource zu patchen:

echo "spec:
  caCertificate:
    externalCA:
      signedCertificate:
        certificate: $(base64 -w0 SUB_CA_NAME.crt)
        ca: $(base64 -w0 ca.crt)" > patch.txt

Der Inhalt der Datei patch.txt sieht dann ungefähr so aus:

spec:
  caCertificate:
    externalCA:
      signedCertificate:
        certificate: LS0tLS1CRUdJTiBDRVJUSUZJQ0FURS0tLS0tCk1JSURSekNDQ…
        ca: LS0tLS1CRUdJTiBDRVJUSUZJQ0FURS0tLS0tCk1JSURRVENDQ…

Bearbeiten Sie das Feld spec der CertificateAuthority-Ressource:

kubectl patch certificateauthority SUB_CA_NAME -n USER_PROJECT_NAMESPACE--patch-file patch.txt --type='merge'

Prüfen Sie, ob die Sub CA vom Typ „Bring Your Own“ (BYO) bereit ist. Normalerweise dauert es etwa 40 Minuten, bis die CA bereit ist:

kubectl -n USER_PROJECT_NAMESPACE get certificateauthority.pki.security.gdc.goog/SUB_CA_NAME -ojson | jq -r ' .status.conditions[] | select( .type as $id | "Ready" | index($id))'

Die Ausgabe sieht dann ungefähr so aus:

{
  "lastTransitionTime": "2024-04-30T22:10:50Z",
  "message": "Certificate authority is ready for use",
  "observedGeneration": 3,
  "reason": "Ready",
  "status": "True",
  "type": "Ready"
}

Prüfen Sie das Ablaufdatum der signierten CA-Zertifikate:

kubectl -n USER_PROJECT_NAMESPACE get secret SECRET_NAME -ojson | jq -j '"echo ", .metadata.name, " $(echo ", .data["tls.crt"], "| base64 -d | openssl x509 -enddate -noout)\n"' | bash

CAs auflisten

So listen Sie alle Certificate Authority Service-Ressourcen in Ihrer Distributed Cloud-Instanz mit Air Gap auf:

Verwenden Sie den Parameter certificateauthorities, um alle CertificateAuthority-Ressourcen aufzulisten:

   kubectl --kubeconfig MANAGEMENT_API_SERVER_KUBECONFIG -n USER_PROJECT_NAMESPACE get certificateauthorities

Die Ausgabe sieht dann ungefähr so aus:

   NAMESPACE    NAME              READY   REASON   AGE
   foo          root-ca           True    Ready    7h24m
   foo          sub-ca            True    Ready    7h24m

Untergeordnete Zertifizierungsstelle erstellen Mit Sammlungen den Überblick behalten Sie können Inhalte basierend auf Ihren Einstellungen speichern und kategorisieren.

Hinweis

IAM-Rollen anfordern

Umgebung vorbereiten

Verwaltete Sub CA erstellen

Sub CA aus einer externen CA erstellen

CAs auflisten

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