根证书（Root Certificate）与中间证书（Intermediate Certificate）构成了信任链或证书路径，定义了实际 SSL 证书与受信任 CA 之间的关系。在线通信与电子商务行业建立在信任之上——访问一个不安全的保险站点，你可能落入仿冒原站的钓鱼网站。如何判断所访问的站点真实与否？安装数字安全证书即可建立站点信任。SSL 证书是站点所有者用于保护传输中数据的数字安全证书，由证书颁发机构（CA）签发并安装在 Web 服务器上，通过支持数据隐私、数据完整性与站点真实性来保障电子通信安全。尽管站点所有者了解安装 SSL 证书的重要性，却往往不熟悉相关技术术语。因此当他们从 CA 收到需要安装到服务器的各类 SSL 文件邮件时，常面露困惑。对根证书、中间证书以及信任链及其层级的不熟悉，正是撰写本文的初衷。
什么是根程序（Root Program）
每台设备都包含一个根存储（root store），用于存放迄今下载的所有根证书。设备使用由操作系统支持并推荐的根存储，有时也会通过浏览器偏好一个全新的第三方根存储。例如：微软用户使用 Microsoft 根存储；苹果（iOS）用户使用系统内的 Apple 根存储；多数安卓用户使用 Google 根存储。这些根程序有由 CA/B 论坛基线要求定义的固定规则，有助于提升用户间的信任门槛。CA 签发证书时，根证书被附加到根存储中，它价值极高，因其由自身私钥进行数字签名，使该证书在主流浏览器中更值得信赖。根证书有效期极长（约 25 年），并用于签发其他证书。CA 为站点所有者提供不同的根以确保 Web 安全，从这些根签发的证书真实可靠，因此被称为信任链。
什么是证书链
无论称作证书链（Certificate Chain）还是信任链（Chain of Trust），含义相同。该链由 CA 证书（站点所有者购买）与一张 SSL 证书组合而成，证书的接收方与发送方都能确知证书的真实性。其特性包括：
- 链包含颁发者信息，即签发该证书的 CA
- 当前证书的颁发者与下一张证书的主体相同
- 证书使用与层级中该证书对应的秘密密钥签名
- 最后一张证书（信任锚）是来自可靠来源的受信任 CA 证书
识别证书链
如前所述，链中每张证书都由秘密密钥签名，用于识别链中的下一张证书。购买 SSL 证书需要生成：CSR（证书签名请求）+ 私钥。当 CSR 送达 CA，CA 会用签署根证书的私钥为你的 SSL 证书签名。浏览器在信任证书前会验证两点：证书是否由根私钥签名；以及层级中所有证书（服务器、中间、根）是否全部通过验证。两者皆为正向响应时，浏览器才会信任该证书。证书链始于 CA 签发的根证书，后接一张或多张中间证书，最后以末张证书（SSL 证书）结束。
根证书
这张数字证书的"家"是信任存储（trust store），因此存放其中。由于归签发 CA 所有，CA 会对这些证书严密监控。
中间证书
这些证书是受保护的根证书与服务器（端点）证书之间的媒介。链中必须至少有一张中间证书，但也可以存在多张。
服务器证书（SSL 证书）
该证书针对用户生成 CSR 的域名签发，保护根域，多数情况下也保护子域。全部证书的签名都会用证书中的公钥验证以确认其真实性；当最后的服务器证书验证通过，即证明 SSL 证书真实可信。若证书链不完整（缺少某张证书），浏览器往往会报错。
什么是中间证书
CA 在签发 SSL 证书时非常谨慎，避免通过根直接签发服务器证书，因为那很危险且可能助长欺诈。根十分珍贵，因此不建议部署多个根 CA。为保护这些根并解决该问题，引入了中间 CA，它们作为额外的安全层接管根 CA 的全部任务。根 CA 的密钥不可访问，因此中间证书充当根 CA 与末张证书之间的媒介。中间根经（私钥）签名后由 CA 签发，可靠性提升；CA 随后用同一把私钥签署端点 SSL 证书，最终将 SSL 证书发给对应站点所有者。若存在多张中间证书，过程会重复多次：一张中间根签署下一张中间根，CA 可用它们签署最终的 SSL 证书。浏览器借此识别根 CA，同时这些证书也用于接受服务器证书。你现在应该清楚为何 SSL 文件夹除主证书外还有中间证书。就有效期而言，中间证书的有效期通常长于 SSL 证书。
什么是根证书
根证书是一张位于信任链顶端的 X.509 数字证书，被视为 PKI（公钥基础设施）的支柱。每台设备都包含根存储，其中存有可靠 CA 的签名及它们的公钥。浏览器确认 CA 可靠性时会与自己的根存储比对；若 CA 名称与根存储中的名称不符，浏览器会向用户发出错误警告，提示其正在访问不安全站点。根证书是领导者，其他签发的证书是追随者——若根密钥被攻破，对 CA 即是威胁，该 CA 将被从根存储中删除，其签署的全部证书也将作废。这类灾难可通过将根密钥存放在安全位置（即硬件安全模块 HSM）来避免。根证书有效期最长，其可靠性在由自身私钥数字签名后进一步增强。每个 CA 拥有不同的根证书与属性，均可见于信任存储中。
根证书与中间证书的差异
定义
根证书是拥有可靠根的 CA，存储在所有全球浏览器中。中间证书是提供中间根的 CA，不使用浏览器存储，而是链接到第三方根。
在信任链中的价值
根证书极其珍贵，在信任链中的价值高于中间证书。中间证书价值较低，作为中介存在。
签发
根证书禁止 CA 直接签发 SSL 证书，而是借助中间证书签署端点（SSL）证书以防泄露。中间证书是保护根证书并通过签署中间体来签发 SSL 证书的中间人。
证书吊销
紧急情况下若需吊销证书，根证书无需被吊销。中间证书在紧急情况下会被吊销以防损害，所有相关中间体都将被怀疑并移除。
签名
根证书用私钥签署中间证书。中间证书用同一把密钥签署其他中间证书（如有）与端点证书。
签发名称
根证书的"颁发给"与"颁发者"字段名称相同；中间证书则不然。
证书路径
根证书在受信任根证书颁发机构文件夹的证书链中处于最顶端，路径仅单层。中间证书位于控制台根文件夹的"中间证书颁发机构"选项卡中，可能包含更多中间体与更多层级。
紧急情况下的损害
若根证书被篡改，可能造成巨大损害，因为黑客可访问整个 PKI 并破坏整条信任链层级，因此建议将该证书离线保存以限制其暴露范围。若中间证书被篡改，则无法使用，只能将其与其他中间体一并移除以防进一步损害。
验证周期
根证书的验证周期通常为 10 至 20 年。中间证书的验证周期限制在 1 或 2 年。
访问方式
根证书由根存储访问。中间证书由私钥访问。
存储安全协议
根证书存放在硬件安全模块（HSM）中。中间证书存放在 SSL 安装文件夹中。相关内容可参阅"SSL 中的 CA Bundle 是什么"一文。
结语
理解这些技术细节并处理安全证书颇具挑战。读完本文，你应已了解两种证书在性质与功能上相似，却仍存在显著差异。根证书离线保存，出于安全考虑从不抵达终端用户；中间证书则在线保存，用于签名与签发其他中间体及端点证书。简而言之，两者在 PKI 的信任链中都至关重要，缺一则链断信任破。因此务必同时使用这两种证书来保护你的系统与数字基础设施。