證書授權機構 (CA) 與註冊機構 (RA)
當你的瀏覽器顯示鎖頭圖示，代表它信任這個網站的憑證。但這個信任從哪裡來？
背後是一套叫做 PKI (Public Key Infrastructure，公開金鑰基礎建設) 的體系，而 CA 和 RA 是這個體系的核心角色。
什麼是 PKI
PKI 是一套用來管理數位憑證和公鑰加密的框架，解決一個核心問題：如何確認一個公鑰真的屬於它宣稱的擁有者？
當你連到 https://bank.com，瀏覽器需要確認它拿到的公鑰真的是 bank.com 的，而不是中間人偽造的。PKI 透過受信任的第三方 (CA) 來做這個驗證。
PKI 的主要組成：
- CA (Certificate Authority)：簽發和管理數位憑證的機構
- RA (Registration Authority)：負責驗證申請者身份的機構
- 數位憑證：綁定公鑰和身份的電子文件
- CRL / OCSP：憑證撤銷機制
什麼是 CA
CA (Certificate Authority，證書授權機構) 是 PKI 體系中的核心信任錨點，負責簽發數位憑證。
CA 的職責
- 簽發憑證：確認申請者的身份後，用自己的私鑰簽發憑證
- 維護信任鏈：憑證上有 CA 的數位簽章，瀏覽器信任 CA，所以也信任 CA 簽發的憑證
- 撤銷憑證：當憑證的私鑰外洩或憑證資訊不再正確，CA 可以撤銷憑證
常見的 CA 包括：DigiCert、Comodo、GlobalSign，以及提供免費憑證的 Let's Encrypt。
CA 的層級結構
CA 不是單一機構，而是有層級的：
Root CA 是最頂層的信任來源，它的憑證預先安裝在作業系統和瀏覽器中。Root CA 通常不直接簽發網站憑證，而是授權給 Intermediate CA 代為簽發。
這樣設計的原因是安全性：Root CA 的私鑰極度敏感，通常存放在離線的硬體安全模組中，減少曝露風險。日常的憑證簽發工作由 Intermediate CA 執行。
當瀏覽器驗證一個網站的憑證時，會沿著這條鏈往上追溯，確認最終能連到它信任的 Root CA：
什麼是 RA
RA (Registration Authority，註冊機構) 是 PKI 體系中負責驗證申請者身份的機構。
RA 是 CA 的前端，代替 CA 執行身份審核的工作：
- 收集申請者的身份資料
- 驗證申請者的身份是否屬實
- 確認申請者是否有權申請該憑證 (例如確認申請者真的擁有該網域)
- 審核通過後，通知 CA 簽發憑證
RA 本身不簽發憑證，只做身份驗證，實際的憑證簽發仍由 CA 執行。
並非所有的 CA 都有獨立的 RA，有些 CA 把 RA 的功能整合在內部，直接處理所有申請。
CA vs RA 的分工
| CA | RA | |
|---|---|---|
| 主要職責 | 簽發憑證 | 驗證身份 |
| 是否簽發憑證 | 是 | 否 |
| 信任來源 | 是 (瀏覽器信任 CA) | 否 (信任由 CA 提供) |
| 典型角色 | DigiCert、Let's Encrypt | 企業內部審核單位、代理商 |
憑證的生命週期
一個數位憑證從申請到失效，經歷以下階段：
- 申請
申請者產生一組金鑰對，將公鑰和相關資訊 (網域名稱、組織名稱等) 打包成 CSR (Certificate Signing Request)，送給 RA 或 CA。
- 驗證
RA 或 CA 驗證申請者的身份。驗證的嚴格程度依憑證類型而異：
- DV (Domain Validation)：只驗證網域所有權，自動化驗證，數分鐘完成 (Let's Encrypt 使用此方式)
- OV (Organization Validation)：驗證網域和組織身份，需要人工審核
- EV (Extended Validation)：最嚴格，驗證組織的法律身份，以前會在瀏覽器顯示綠色地址列
- 簽發
驗證通過後，CA 用自己的私鑰簽署憑證，憑證包含公鑰、有效期、網域名稱、CA 的數位簽章等資訊。
- 使用
網站將憑證安裝在伺服器上，瀏覽器連線時驗證憑證有效性。
- 撤銷或到期
憑證有有效期限 (通常是 90 天到 1 年)，到期需要更新。如果私鑰外洩或資訊有誤，CA 可以提前撤銷憑證，並透過 CRL (憑證撤銷清單) 或 OCSP 讓外界得知。
總結
- PKI 是管理公鑰信任的框架，CA 和 RA 是其中的核心機構
- CA 簽發數位憑證，是信任鏈的來源
- RA 驗證申請者的身份，是 CA 的前端審核機構
- CA 有層級結構：Root CA → Intermediate CA → 終端憑證
- 憑證的可信度取決於 CA 的可信度，瀏覽器預先信任一批 Root CA