Генерация сертификатов вручную

При аутентификации с помощью клиентского сертификата сертификаты можно генерировать вручную с помощью easyrsa, openssl или cfssl.

easyrsa

easyrsa поддерживает ручную генерацию сертификатов для кластера.

1. Скачайте, распакуйте и инициализируйте пропатченную версию easyrsa3.

   curl -LO https://dl.k8s.io/easy-rsa/easy-rsa.tar.gz
   tar xzf easy-rsa.tar.gz
   cd easy-rsa-master/easyrsa3
   ./easyrsa init-pki
   

2. Создайте новый центр сертификации (certificate authority, CA). --batch задает автоматический режим; --req-cn указывает общее имя (Common Name, CN) для нового корневого сертификата CA.

   ./easyrsa --batch "--req-cn=${MASTER_IP}@`date +%s`" build-ca nopass
   

3. Сгенерируйте сертификат и ключ сервера.

   Аргумент --subject-alt-name задает допустимые IP-адреса и DNS-имена, с которых будет осуществляться доступ к серверу API. MASTER_CLUSTER_IP обычно является первым IP из CIDR сервиса, который указан в качестве аргумента --service-cluster-ip-range как для сервера API, так и для менеджера контроллеров. Аргумент --days задает количество дней, через которое истекает срок действия сертификата. В приведенном ниже примере предполагается, что cluster.local используется в качестве доменного имени по умолчанию.

   ./easyrsa --subject-alt-name="IP:${MASTER_IP},"\
   "IP:${MASTER_CLUSTER_IP},"\
   "DNS:kubernetes,"\
   "DNS:kubernetes.default,"\
   "DNS:kubernetes.default.svc,"\
   "DNS:kubernetes.default.svc.cluster,"\
   "DNS:kubernetes.default.svc.cluster.local" \
   --days=10000 \
   build-server-full server nopass
   

4. Скопируйте pki/ca.crt, pki/issued/server.crt и pki/private/server.key в свою директорию.

5. Заполните и добавьте следующие параметры в параметры запуска сервера API:

   --client-ca-file=/yourdirectory/ca.crt
   --tls-cert-file=/yourdirectory/server.crt
   --tls-private-key-file=/yourdirectory/server.key
   

openssl

openssl поддерживает ручную генерацию сертификатов для кластера.

1. Сгенерируйте 2048-разрядный ключ ca.key:

   openssl genrsa -out ca.key 2048
   

2. На основе ca.key сгенерируйте ca.crt (используйте -days для установки времени действия сертификата):

   openssl req -x509 -new -nodes -key ca.key -subj "/CN=${MASTER_IP}" -days 10000 -out ca.crt
   

3. Сгенерируйте 2048-битный ключ server.key:

   openssl genrsa -out server.key 2048
   

4. Создайте файл конфигурации для генерации запроса на подписание сертификата (Certificate Signing Request, CSR).

   Замените значения, помеченные угловыми скобками (например, <MASTER_IP>), нужными значениями перед сохранением в файл (например, csr.conf). Обратите внимание, что значение для MASTER_CLUSTER_IP – это cluster IP сервиса для сервера API, как описано в предыдущем подразделе. В приведенном ниже примере предполагается, что cluster.local используется в качестве доменного имени по умолчанию.

   [ req ]
   default_bits = 2048
   prompt = no
   default_md = sha256
   req_extensions = req_ext
   distinguished_name = dn
   
   [ dn ]
   C = <country>
   ST = <state>
   L = <city>
   O = <organization>
   OU = <organization unit>
   CN = <MASTER_IP>
   
   [ req_ext ]
   subjectAltName = @alt_names
   
   [ alt_names ]
   DNS.1 = kubernetes
   DNS.2 = kubernetes.default
   DNS.3 = kubernetes.default.svc
   DNS.4 = kubernetes.default.svc.cluster
   DNS.5 = kubernetes.default.svc.cluster.local
   IP.1 = <MASTER_IP>
   IP.2 = <MASTER_CLUSTER_IP>
   
   [ v3_ext ]
   authorityKeyIdentifier=keyid,issuer:always
   basicConstraints=CA:FALSE
   keyUsage=keyEncipherment,dataEncipherment
   extendedKeyUsage=serverAuth,clientAuth
   subjectAltName=@alt_names
   

5. Сгенерируйте запрос на подписание сертификата, используя файл конфигурации:

   openssl req -new -key server.key -out server.csr -config csr.conf
   

6. С помощью ca.key, ca.crt и server.csr сгенерируйте сертификат сервера:

   openssl x509 -req -in server.csr -CA ca.crt -CAkey ca.key \
       -CAcreateserial -out server.crt -days 10000 \
       -extensions v3_ext -extfile csr.conf  -sha256
   

7. Используйте следующую команду, чтобы просмотреть запрос на подписание сертификата:

   openssl req  -noout -text -in ./server.csr
   

8. Используйте следующую команду, чтобы просмотреть сертификат:

   openssl x509  -noout -text -in ./server.crt
   

Наконец, добавьте эти параметры в конфигурацию запуска сервера API.

cfssl

cfssl – еще один инструмент для генерации сертификатов.

1. Скачайте, распакуйте и подготовьте пакеты, как показано ниже.

   Обратите внимание, что команды необходимо адаптировать под архитектуру и используемую версию cfssl.

   curl -L https://github.com/cloudflare/cfssl/releases/download/v1.5.0/cfssl_1.5.0_linux_amd64 -o cfssl
   chmod +x cfssl
   curl -L https://github.com/cloudflare/cfssl/releases/download/v1.5.0/cfssljson_1.5.0_linux_amd64 -o cfssljson
   chmod +x cfssljson
   curl -L https://github.com/cloudflare/cfssl/releases/download/v1.5.0/cfssl-certinfo_1.5.0_linux_amd64 -o cfssl-certinfo
   chmod +x cfssl-certinfo
   

2. Создайте директорию для хранения артефактов и инициализируйте cfssl:

   mkdir cert
   cd cert
   ../cfssl print-defaults config > config.json
   ../cfssl print-defaults csr > csr.json
   

3. Создайте JSON-конфиг для генерации файла CA (например, ca-config.json):

   {
     "signing": {
       "default": {
         "expiry": "8760h"
       },
       "profiles": {
         "kubernetes": {
           "usages": [
             "signing",
             "key encipherment",
             "server auth",
             "client auth"
           ],
           "expiry": "8760h"
         }
       }
     }
   }
   

4. Создайте JSON-конфиг для запроса на подписание сертификата (CSR) (например, ca-csr.json). Замените значения, помеченные угловыми скобками, на нужные.

   {
     "CN": "kubernetes",
     "key": {
       "algo": "rsa",
       "size": 2048
     },
     "names":[{
       "C": "<country>",
       "ST": "<state>",
       "L": "<city>",
       "O": "<organization>",
       "OU": "<organization unit>"
     }]
   }
   

5. Сгенерируйте ключ CA (ca-key.pem) и сертификат (ca.pem):

   ../cfssl gencert -initca ca-csr.json | ../cfssljson -bare ca
   

6. Создайте конфигурационный JSON-файл для генерации ключей и сертификатов для сервера API (например, server-csr.json). Замените значения, помеченные угловыми скобками, на нужные. MASTER_CLUSTER_IP – это cluster IP сервиса для сервера API, как описано в предыдущем подразделе. В приведенном ниже примере предполагается, что cluster.local используется в качестве доменного имени по умолчанию.

   {
     "CN": "kubernetes",
     "hosts": [
       "127.0.0.1",
       "<MASTER_IP>",
       "<MASTER_CLUSTER_IP>",
       "kubernetes",
       "kubernetes.default",
       "kubernetes.default.svc",
       "kubernetes.default.svc.cluster",
       "kubernetes.default.svc.cluster.local"
     ],
     "key": {
       "algo": "rsa",
       "size": 2048
     },
     "names": [{
       "C": "<country>",
       "ST": "<state>",
       "L": "<city>",
       "O": "<organization>",
       "OU": "<organization unit>"
     }]
   }
   

7. Сгенерируйте ключ и сертификат для сервера API (по умолчанию они сохраняются в файлах server-key.pem и server.pem соответственно):

   ../cfssl gencert -ca=ca.pem -ca-key=ca-key.pem \
        --config=ca-config.json -profile=kubernetes \
        server-csr.json | ../cfssljson -bare server
   

Распространение самоподписанного сертификата CA

Клиентский узел может отказаться признавать самоподписанный сертификат CA действительным. В случае его использования не в production или в инсталляциях, защищенных межсетевым экраном, самоподписанный сертификат CA можно распространить среди всех клиентов и обновить локальный список действительных сертификатов.

Для этого на каждом клиенте выполните следующие операции:

sudo cp ca.crt /usr/local/share/ca-certificates/kubernetes.crt
sudo update-ca-certificates

Updating certificates in /etc/ssl/certs...
1 added, 0 removed; done.
Running hooks in /etc/ca-certificates/update.d....
done.

API для сертификатов

Для создания сертификатов x509, которые будут использоваться для аутентификации, можно воспользоваться API certificates.k8s.io. Для дополнительной информации см. Управление TLS-сертификатами в кластере.