X509证书结构解析
X509证书是采用DER编码的ASN1结构数据：
Certificate::=SEQUENCE{
tbsCertificate TBSCertificate,
signatureAlgorithm AlgorithmIdentifier,
signatureValue BIT STRING
}
整体X509证书是SEQUENCE类型，包括三个元素。其中，tbsCertificate是证书数据本身， TBSCertificate类型，是整个X509证书数据的主体。所谓”TBS”就是“To be signed”的缩写，tbsCertificate的意思就是“要被签名的证书内容”。因为在前面的文章讲过，每张证书都是被上一级证书对应的私钥签过名的（顶级证书是自签名）；signatureAlgorithm就是所使用的的签名算法标识；signatureValue就是签名结果。
建议使用一些ASN1解析工具，打开一个证书cer文件，对照实例学习。我这里用的是Asn1Editor，打开证书文件效果如下：
下面介绍一下各个元素。第一个是tbsCertificate，TBSCertificate类型，其结构定义如下。
TBSCertificate::=SEQUENCE{
version [0] EXPLICIT Version DEFAULT v1,
serialNumber CertificateSerialNumber,
signature AlgorithmIdentifier,
issuer Name,
validity Validity,
subject Name,
subjectPublicKeyInfo SubjectPublicKeyInfo,
issuerUniqueID [1] IMPLICIT UniqueIdentifier OPTIONAL,
subjectUniqueID [2] IMPLICIT UniqueIdentifier OPTIONAL,
extensions [3] EXPLICIT Extensions OPTIONAL
}
TBSCertificate同样是SEQUENCE，其各个元素说明如下：
- version
证书的版本号，Version类型，其定义如下：
Version ::= INTEGER { v1(0), v2(1), v3(2) }
version的默认值是V1，但实际上现在使用的证书基本是V2或V3版本。由于Tag标记为[0] EXPLICIT，所以版本号如果没有被省略，编码时会在它外面加一个新的标识。如下图，可见此证书的版本是V3：
- serialNumber
证书的***，CertificateSerialNumber类型，即INTEGER类型。
CertificateSerialNumber ::= INTEGER
- signature
虽然名字叫”signature”，它实际上是证书进行签名时的算法标识，AlgorithmIdentifier类型，定义如下：
AlgorithmIdentifier ::= SEQUENCE {
algorithm OBJECT IDENTIFIER,
parameters ANY DEFINED BY algorithm OPTIONAL
}
下图可以看出，此证书的签名算法标识是‘’1.2.156.10197.1.501”，也就是使用SM2和SM3的签名算法。
- issuer
证书颁发者信息，Name类型，相关类型定义如下：
Name ::= CHOICE {
RDNSequence }
RDNSequence ::= SEQUENCE OF RelativeDistinguishedName
RelativeDistinguishedName ::=SET OF AttributeTypeAndValue
AttributeTypeAndValue ::= SEQUENCE {
type AttributeType,
value AttributeValue }
AttributeType ::= OBJECT IDENTIFIER
AttributeValue ::= ANY DEFINED BY AttributeType
本文中的证书颁发者包含三个信息：所在国别（countryName），颁发机构名称（organizationName）和通用名称（commonName）。
- validity
证书有效期，Validity类型
Validity ::= SEQUENCE {
notBefore Time, – 证书有效期起始时间
notAfter Time – 证书有效期终止时间
}
Time ::= CHOICE {
utcTime UTCTime,
generalTime GeneralizedTime }
从上图可以看出，本文证书有效期起始和终止时间是UTCTime类型，长度5年。
- subject
证书持有人（主体）信息。本文证书包含国别，所在省（stateOrProviceName），地址（localityName），机构名称和通用名称等持有人信息。 - subjectPublicKeyInfo
证书公钥信息，SubjectPublicKeyInfo类型，定义如下：
SubjectPublicKeyInfo ::= SEQUENCE {
algorithm AlgorithmIdentifier, – 公钥算法
subjectPublicKey BIT STRING – 公钥值
}
本证书algorithm的算法标识是ecPublicJKey，说明使用ECC算法，第二个OBJECT IDENTIFIER是参数，具体说明是采用基于ECC算法的SM2算法。
- issuerUniqueID
证书颁发者ID，UniqueIdentifier类型，可选。本证书里不包括。
UniqueIdentifier ::= BIT STRING
- subjectUniqueID
证书持有人ID，UniqueIdentifier类型，可选。本证书里不包括。 - extensions
证书扩展字段，Extensions类型，可选。
Extensions ::= SEQUENCE SIZE (1…MAX) OF Extension
Extension ::= SEQUENCE {
extnID OBJECT IDENTIFIER,
critical BOOLEAN DEFAULT FALSE,
extnValue OCTET STRING }
本文证书包含的扩展字段如下图，具体不再一一说明。
第二个元素signatureAlgorithm值也是‘’1.2.156.10197.1.501”，说明同样是SM2签名。
第三个元素signatureValue是BIT STRING类型。值为对tbsCertificate的SM2签名，而按照国密标准本身SM2签名也是ASN1结构，所以从下图可以看出签名的r-s结构。
证书的X509结构就介绍完毕，欢迎各位指正。