Let‘s Encrypt发布最新根证书与中间证书细节解析

所有认证机构（包括Let’s Encrypt在内）在签发数字证书时，都会借助根证书与中间证书对用户证书进行签名验证。这套流程被称为证书链机制，当申请者提交证书请求后，根证书会先对中间证书进行签署，再由中间证书对最终的用户证书完成签名。

Let’s Encrypt近日发布了两个全新的根证书以及六组中间证书，接下来我们聊聊其中一些值得关注的亮点。

根证书与中间证书究竟有何区别？

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无论是Let’s Encrypt还是其他CA机构，在签发证书过程中都依赖于根证书与中间证书共同构建的信任链条。

通过证书链机制，根证书负责为中间证书背书，中间证书则进一步为终端用户证书提供签名支持。

当TLS客户端（例如Chrome浏览器）反向逐级验证证书签名时，最终由谁来确认根证书本身的合法性呢？

这就需要浏览器厂商预先将CA机构的根证书纳入信任存储中。

因此，Let’s Encrypt本次发布两个根证书后的首要步骤，是向Apple、Chrome、Microsoft、Mozilla等平台申请根证书集成。

为何需要更换证书？因为根证书本身具有有效期限制。

例如本次推出的两个根证书有效期均为20年。

那为何要同时推出两个根证书？其实是为了实现冗余备份吗？

新的ISRG根证书YR采用RSA 4096位加密算法，而另一个ISRG根证书YE则使用ECDSA P-384椭圆曲线加密密钥。

理解了吗？为了适应不同场景需求，提升密钥算法强度与密钥长度可以有效增强用户安全性。例如，如果您申请的证书不需要考虑算法兼容性问题，就可以让Let’s Encrypt使用更严格的YE根证书进行签名。

为什么证书体系中需要包含多个中间证书？

理论上单一中间证书最为理想，因为证书体积更小，TLS通信时传输效率更高。

中间证书的引入实际上是为了提升系统灵活性。

例如Let’s Encrypt在起步阶段时，其根证书未能立即被Apple、Chrome、Microsoft、Mozilla等平台收录，因此它将自己的根证书作为中间证书，交由其他知名CA机构的根证书进行交叉签名。

现在明白了吧？

同理，本次两个新根证书在推广初期也会面临时间窗口问题，因此会先使用现有的X1、X2根证书对新根证书YR、YE进行中间签名过渡。

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那么为什么要设置六个中间证书呢？

在用户申请证书时，系统会随机选用不同的中间证书进行签名生成。

这样设计的目的是避免中间密钥固定化，从而提升整体安全性。

许多TLS客户端依赖固定的中间证书链进行验证，而非直接使用根证书验证签名，这种行为实际上存在安全风险。

中间密钥轮换机制正是为了解决这一问题！

还有哪些有趣的细节值得探讨？