[背景知識] 憑證的格式 PEM 與 DER | 自然人憑證開發筆記

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PEM（Privacy Enhanced Mail）和 DER（Distinguished Encoding Rules）是兩種常見的二進位編碼格式，通常用於表示加密和數位簽章相關的資料，如憑證、公鑰和私鑰。

DER (Distinguished Encoding Rules)：#

格式： DER 是二進位編碼格式，不同於PEM，它不包含Base64編碼，而是使用二進位形式直接表示資料。
副檔名： .der、.cer
使用情境： DER 格式主要在二進位環境中使用，例如在ASN.1（Abstract Syntax Notation One）資料結構中傳輸資料。在網路協議和標準中，通常使用DER格式進行資料的編碼和解碼。

PEM (Privacy Enhanced Mail)#

格式： PEM 是基於將 DER 內容做Base64 編碼的 ASCII 文字，並且以 -----BEGIN-----和 -----END-----標記括住。
副檔名：.pem
使用情境： PEM 格式廣泛用於憑證、公鑰和私鑰等資料，並且由於其易於人類閱讀的 ASCII 格式，很容易在文字檔中存儲和交換。

副檔名#

我們常看到憑證的副檔名有 .der、.pem、.crt、.cer 等等，這其中有兩種含義：

一、以檔案的格式為副檔名#

.der、.pem 如上述就是以檔案格式來分類。.der 為二進制，.pem 為 .der 的 base64 加上前後標籤。

二、以檔案的類型為副檔名#

.crt、.cer 為憑證，.key 為金鑰，.pfx 為 PKCS12，.csr 為憑證請求檔。但不代表檔案的格式為 .pem 或 .der，可能是其中之一的格式。以 Windows 系統為例，他能夠同時解析上述兩種格式的憑證 .crt。

各種 PEM#

憑證的 PEM#

1
-----BEGIN CERTIFICATE-----
2
MIIDyzCCArKgAwIBAgIJANnVbBfqVVzMMA0GCSqGSIb3DQEBCwUAMIGAMQswCQYD
3
VQQGEwJVUzELMAkGA1UECAwCVloxCzAJBgNVBAcMAlZaMQswCQYDVQQKDAJPTjEL
4
MAkGA1UECwwCUEQxDTALBgNVBAMMBHRlc3QxHjAcBgkqhkiG9w0BCQEWD2luc2lk
5
ZUBleGFtcGxlLmNvbTAeFw0yMjAxMjcxNjE1MTZaFw0yMjAyMTcxNjE1MTZaMIGA
6
...
7
-----END CERTIFICATE-----

公鑰的 PEM#

1
-----BEGIN PUBLIC KEY-----
2
MIIBIjANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOCAQ8AMIIBCgKCAQEA1ymUuKnPRw99S1wMbEJt
3
nKv7lTOyYryYiXAlRjQznFYSaLVa8TACplEKEiLPO2A3aJG9tJf6ObMRiOhKnuGI
4
E9QJ+ByNOqJZM3mTHm/hAnX0N8d7WCozrJGyXlrb4I/JNkwTFx8DWggT+0rLPTCs
5
...
6
-----END PUBLIC KEY-----

私鑰的 PEM#

1
-----BEGIN PRIVATE KEY-----
2
MIIEvAIBADANBgkqhkiG9w0BAQEFAASCBKYwggSiAgEAAoIBAQDXKZS4qc9HD31L
3
XAxsQm2cq/uVM7JivJiJcCVGNDOcVhJotVrxMAqmUQoSIs87YDdomGjbRvSX+jm
4
zEYjoSpe4YgT1An4HI06olkzeZMeb+ECdfQ3x3tYKjOskbJeWtvgj8k2TBMXHwNa
5
...
6
-----END PRIVATE KEY-----

PKCS7 的 PEM#

1
-----BEGIN PKCS7-----
2
MIIDrDCCApSgAwIBAgIBATANBgkqhkiG9w0BAQsFADCBiTELMAkGA1UEBhMCVVMx
3
EDAOBgNVBAgTB1ZhbGlkYXRlMRAwDgYDVQQHEwdWYWxpZGF0ZTEOMAwGA1UEChMF
4
bXlzdGVsbDEUMBIGA1UECxMLRGV2ZWxvcG1lbnQxFzAVBgNVBAMTDnd3dy5leGFt
5
...
6
-----BEGIN PKCS7-----

PKCS12 的 PEM#

1
-----BEGIN PKCS12-----
2
MIICyDCCAbCgAwIBAgIBAjANBgkqhkiG9w0BAQsFADAyMQswCQYDVQQGEwJVUzEL
3
MAkGA1UECAwCVloxCzAJBgNVBAcMAlZaMQswCQYDVQQKDAJPTjEUMBIGA1UEAwwL
4
dGVzdC1jcnlwdG8wHhcNMjAwNTA5MjIwMDAwWhcNMjAwNTA5MjIwMDAwWjAyMQsw
5
...
6
-----END PKCS12-----

結論#

PEM 是一種基於 Base64 的 ASCII 文字格式，而 DER 是一種二進位格式。在實際應用中，PEM 格式更易於人閱讀，而 DER 格式則更適合在二進位環境中使用。

自然人憑證讀出來的憑證、公鑰、PKCS7 都為 DER 的 Base64，等於是 PEM 去頭去尾中間那段。