原文：https://kubernetes.io/docs/concepts/cluster-administration/certificates/

使用客户端证书身份验证时，可以通过 easyrsa、openssl 和 cfssl 手动生成证书。

证书

easyrsa

easyrsa 可以手动为集群生成证书。

1.下载、解压以及初始化 easyrsa3 的补丁版本。

  1. curl -LO https://storage.googleapis.com/kubernetes-release/easy-rsa/easy-rsa.tar.gz
  2. tar xzf easy-rsa.tar.gz
  3. cd easy-rsa-master/easyrsa3
  4. ./easyrsa init-pki

2.生成一个 CA。（--batch 设置自动模式，--req-cn 默认使用 CN。）

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

3.生成服务器证书和密钥。参数 --subject-alt-name 设置可能访问 API 服务器的 IP 和 DNS 域名。MASTER_CLUSTER_IP 通常是服务 CIDR 的第一个 IP，它被指定为 API 服务器和控制器管理组件的 --service-cluster-ip-range 参数。参数 --days 被用来设置证书过期的天数。下面的例子还假定你使用 cluster.local 做为默认 DNS 域名。

  1. ./easyrsa --subject-alt-name="IP:${MASTER_IP},"\
  2. "IP:${MASTER_CLUSTER_IP},"\
  3. "DNS:kubernetes,"\
  4. "DNS:kubernetes.default,"\
  5. "DNS:kubernetes.default.svc,"\
  6. "DNS:kubernetes.default.svc.cluster,"\
  7. "DNS:kubernetes.default.svc.cluster.local" \
  8. --days=10000 \
  9. build-server-full server nopass

4.复制 pki/ca.crt、pki/issued/server.crt 和 pki/private/server.key 到你的文件夹。

5.在 API 服务器启动参数中添加以下参数：

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

openssl

openssl 可以手动为集群生成证书。

1.生成一个 2048bit 的 ca.key：

  1. openssl genrsa -out ca.key 2048

2.根据 ca.key 生成 ca.crt（使用 -days 设置证书有效时间）：

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

3.生成一个 2048bit 的 server.key：

  1. openssl genrsa -out server.key 2048

4.创建用于生成证书签名请求（CSR）的配置文件。在保存此到文件（如 csr.conf）前，请务必将尖括号（如 <MASTER_IP>）标记的值替换成实际值。注意，和前面提到的一样 MASTER_CLUSTER_IP 是 API 服务器的服务集群 IP。下面的例子还假定使用 cluster.local 做为默认 DNS 域名。

  1. [ req ]
  2. default_bits = 2048
  3. prompt = no
  4. default_md = sha256
  5. req_extensions = req_ext
  6. distinguished_name = dn
  8. [ dn ]
  9. C = <country>
  10. ST = <state>
  11. L = <city>
  12. O = <organization>
  13. OU = <organization unit>
  14. CN = <MASTER_IP>
  16. [ req_ext ]
  17. subjectAltName = @alt_names
  19. [ alt_names ]
  20. DNS.1 = kubernetes
  21. DNS.2 = kubernetes.default
  22. DNS.3 = kubernetes.default.svc
  23. DNS.4 = kubernetes.default.svc.cluster
  24. DNS.5 = kubernetes.default.svc.cluster.local
  25. IP.1 = <MASTER_IP>
  26. IP.2 = <MASTER_CLUSTER_IP>
  28. [ v3_ext ]
  29. authorityKeyIdentifier=keyid,issuer:always
  30. basicConstraints=CA:FALSE
  31. keyUsage=keyEncipherment,dataEncipherment
  32. extendedKeyUsage=serverAuth,clientAuth
  33. subjectAltName=@alt_names

5.根据配置文件生成证书签名请求：

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

6.使用 ca.key、ca.crt 和 server.csr 生成服务器证书：

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

7.查看证书：

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

最终，添加相同的参数到 API 服务器启动参数中。

cfssl

cfssl 另一个用于生成证书的工具。

1.下载、解压和准备命令行工具，如下所示。注意，你可能需要根据所使用的硬件体系结构和 cfssl 版本来调整下面的命令。

  1. curl -L https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl_linux-amd64 -o cfssl
  2. chmod +x cfssl
  3. curl -L https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssljson_linux-amd64 -o cfssljson
  4. chmod +x cfssljson
  5. curl -L https://pkg.cfssl.org/R1.2/cfssl-certinfo_linux-amd64 -o cfssl-certinfo
  6. chmod +x cfssl-certinfo

2.创建一个用于保存文件的目录并且初始化 cfssl：

  1. mkdir cert
  2. cd cert
  3. ../cfssl print-defaults config > config.json
  4. ../cfssl print-defaults csr > csr.json

3.创建一个用于生成 CA 文件的 JSON 配置文件，例如，ca-config.json：

  1. {
  2.     "signing": {
  3.         "default": {
  4.             "expiry": "8760h"
  5.         },
  6.         "profiles": {
  7.             "kubernetes": {
  8.                 "usages": ["signing", "key encipherment", "server auth", "client auth"],
  9.                 "expiry": "8760h"
  10.             }
  11.         }
  12.     }
  13. }

4.创建一个用于 CA 证书签名请求（CSR）的 JSON 配置文件，例如，ca-csr.json。请确保用要使用的实际值替换用尖括号标记的值。

  1. {
  2.     "CN": "kubernetes",
  3.     "key": {
  4.         "algo": "rsa",
  5.         "size": 2048
  6.     },
  7.     "names": [
  8.         {
  9.             "C": "<country>",
  10.             "ST": "<state>",
  11.             "L": "<city>",
  12.             "O": "<organization>",
  13.             "OU": "<organization unit>"
  14.         }
  15.     ]
  16. }

5.生成 CA 密钥（ca-key.pem）和证书（ca.pem）：

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

6.创建一个 JSON 配置文件，用于生成 API 服务器的密钥和证书，如下所示。确保用要使用的实际值替换尖括号中的值。和前面提到的一样，MASTER_CLUSTER_IP 是 API 服务器的服务集群 IP。下面的例子也假设你使用 cluster.local 做为默认 DNS 域名。

  1. {
  2.     "CN": "kubernetes",
  3.     "hosts": [
  4.         "127.0.0.1",
  5.         "<MASTER_IP>",
  6.         "<MASTER_CLUSTER_IP>",
  7.         "kubernetes",
  8.         "kubernetes.default",
  9.         "kubernetes.default.svc",
  10.         "kubernetes.default.svc.cluster",
  11.         "kubernetes.default.svc.cluster.local"
  12.     ],
  13.     "key": {
  14.         "algo": "rsa",
  15.         "size": 2048
  16.     },
  17.     "names": [
  18.         {
  19.             "C": "<country>",
  20.             "ST": "<state>",
  21.             "L": "<city>",
  22.             "O": "<organization>",
  23.             "OU": "<organization unit>"
  24.         }
  25.     ]
  26. }

7.生成 API 服务器所要的密钥和证书，它们默认会分别保存到文件 server-key.pem 和 server.pem 中。

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

分发自签名 CA 证书

客户端节点可能拒绝将自签名 CA 证书识别为有效的。对于非生产部署或在公司防火墙后面运行的部署，你可以向所有客户端分发自签名 CA 证书，并刷新本地列表以寻找有效的证书。

  1. $ sudo cp ca.crt /usr/local/share/ca-certificates/kubernetes.crt
  2. $ sudo update-ca-certificates
  3. Updating certificates in /etc/ssl/certs...
  4. 1 added, 0 removed; done.
  5. Running hooks in /etc/ca-certificates/update.d....
  6. done.

证书 API

你可以使用 certificates.k8s.io API 来提供 x509 证书以用于身份验证，参考 文档。