certigo-dummy-ca/main.go

package main

import (
	"crypto/rand"
	"crypto/rsa"
	"crypto/x509"
	"crypto/x509/pkix"
	"encoding/base64"
	"encoding/json"
	"encoding/pem"
	"fmt"
	"log"
	"math/big"
	"net/http"
	"os"
	"sync"
	"time"

	"github.com/gorilla/mux"
)

// CertificateStore speichert signierte Zertifikate
type CertificateStore struct {
	mu           sync.RWMutex
	certificates map[string]*StoredCertificate
}

// StoredCertificate enthält das signierte Zertifikat und Metadaten
type StoredCertificate struct {
	ID          string
	Certificate *x509.Certificate
	PEM         string
	CreatedAt   time.Time
}

// CA repräsentiert die Certificate Authority
type CA struct {
	rootCert     *x509.Certificate
	rootKey      *rsa.PrivateKey
	certStore    *CertificateStore
	serialNumber *big.Int
	mu           sync.Mutex
}

// CSRRequest repräsentiert eine CSR-Anfrage
type CSRRequest struct {
	CSR          string `json:"csr"`           // Base64-kodierter PEM-formatierter CSR
	Action       string `json:"action"`        // z.B. "sign"
	ValidityDays int    `json:"validity_days"` // Gültigkeitsdauer in Tagen (optional, default: 365)
}

// CSRResponse repräsentiert die Antwort auf eine CSR-Anfrage
type CSRResponse struct {
	ID          string `json:"id"`
	Status      string `json:"status"`
	Message     string `json:"message"`
	Certificate string `json:"certificate,omitempty"` // PEM-formatierter Zertifikat
}

// CertificateResponse repräsentiert die Antwort beim Abruf eines Zertifikats
type CertificateResponse struct {
	ID          string    `json:"id"`
	Certificate string    `json:"certificate"`
	CreatedAt   time.Time `json:"created_at"`
}

// NewCA erstellt eine neue Certificate Authority
func NewCA() (*CA, error) {
	// Root-Zertifikat und Key generieren
	rootKey, err := rsa.GenerateKey(rand.Reader, 2048)
	if err != nil {
		return nil, fmt.Errorf("fehler beim Generieren des Root-Keys: %v", err)
	}

	// Root-Zertifikat erstellen
	rootTemplate := &x509.Certificate{
		SerialNumber: big.NewInt(1),
		Subject: pkix.Name{
			Organization:  []string{"Dummy CA"},
			Country:       []string{"DE"},
			Province:      []string{""},
			Locality:      []string{""},
			StreetAddress: []string{""},
			PostalCode:    []string{""},
			CommonName:    "Dummy CA Root Certificate",
		},
		NotBefore:             time.Now(),
		NotAfter:              time.Now().AddDate(10, 0, 0), // 10 Jahre gültig
		KeyUsage:              x509.KeyUsageCertSign | x509.KeyUsageCRLSign,
		ExtKeyUsage:           []x509.ExtKeyUsage{x509.ExtKeyUsageServerAuth, x509.ExtKeyUsageClientAuth},
		BasicConstraintsValid: true,
		IsCA:                  true,
		MaxPathLen:            2,
		MaxPathLenZero:        false,
	}

	rootCertDER, err := x509.CreateCertificate(rand.Reader, rootTemplate, rootTemplate, &rootKey.PublicKey, rootKey)
	if err != nil {
		return nil, fmt.Errorf("fehler beim Erstellen des Root-Zertifikats: %v", err)
	}

	rootCert, err := x509.ParseCertificate(rootCertDER)
	if err != nil {
		return nil, fmt.Errorf("fehler beim Parsen des Root-Zertifikats: %v", err)
	}

	return &CA{
		rootCert:     rootCert,
		rootKey:      rootKey,
		certStore:    &CertificateStore{certificates: make(map[string]*StoredCertificate)},
		serialNumber: big.NewInt(2),
	}, nil
}

// SignCSR signiert einen Certificate Signing Request
func (ca *CA) SignCSR(csrPEM string, validityDays int) (string, error) {
	// PEM-Block dekodieren
	block, _ := pem.Decode([]byte(csrPEM))
	if block == nil {
		return "", fmt.Errorf("ungültiger PEM-Block")
	}

	// CSR parsen
	csr, err := x509.ParseCertificateRequest(block.Bytes)
	if err != nil {
		return "", fmt.Errorf("fehler beim Parsen des CSR: %v", err)
	}

	// CSR validieren
	if err := csr.CheckSignature(); err != nil {
		return "", fmt.Errorf("ungültige CSR-Signatur: %v", err)
	}

	// Serialnummer inkrementieren
	ca.mu.Lock()
	serial := new(big.Int).Set(ca.serialNumber)
	ca.serialNumber.Add(ca.serialNumber, big.NewInt(1))
	ca.mu.Unlock()

	// Zertifikat-Template erstellen
	template := &x509.Certificate{
		SerialNumber: serial,
		Subject:      csr.Subject,
		NotBefore:    time.Now(),
		NotAfter:     time.Now().AddDate(0, 0, validityDays),
		KeyUsage:     x509.KeyUsageDigitalSignature | x509.KeyUsageKeyEncipherment,
		ExtKeyUsage:  []x509.ExtKeyUsage{x509.ExtKeyUsageServerAuth, x509.ExtKeyUsageClientAuth},
	}

	// SANs (Subject Alternative Names) vom CSR kopieren
	if len(csr.DNSNames) > 0 {
		template.DNSNames = csr.DNSNames
	}
	if len(csr.IPAddresses) > 0 {
		template.IPAddresses = csr.IPAddresses
	}
	if len(csr.EmailAddresses) > 0 {
		template.EmailAddresses = csr.EmailAddresses
	}

	// Zertifikat signieren
	certDER, err := x509.CreateCertificate(rand.Reader, template, ca.rootCert, csr.PublicKey, ca.rootKey)
	if err != nil {
		return "", fmt.Errorf("fehler beim Signieren des Zertifikats: %v", err)
	}

	// Zertifikat parsen
	cert, err := x509.ParseCertificate(certDER)
	if err != nil {
		return "", fmt.Errorf("fehler beim Parsen des signierten Zertifikats: %v", err)
	}

	// PEM-formatieren
	certPEM := pem.EncodeToMemory(&pem.Block{
		Type:  "CERTIFICATE",
		Bytes: certDER,
	})

	// In Store speichern
	certID := fmt.Sprintf("%x", cert.SerialNumber.Bytes())
	ca.certStore.mu.Lock()
	ca.certStore.certificates[certID] = &StoredCertificate{
		ID:          certID,
		Certificate: cert,
		PEM:         string(certPEM),
		CreatedAt:   time.Now(),
	}
	ca.certStore.mu.Unlock()

	return certID, nil
}

// GetCertificate ruft ein Zertifikat anhand der ID ab
func (ca *CA) GetCertificate(id string) (*StoredCertificate, error) {
	ca.certStore.mu.RLock()
	defer ca.certStore.mu.RUnlock()

	cert, exists := ca.certStore.certificates[id]
	if !exists {
		return nil, fmt.Errorf("zertifikat mit ID %s nicht gefunden", id)
	}

	return cert, nil
}

// GetRootCertificate gibt das Root-Zertifikat zurück
func (ca *CA) GetRootCertificate() string {
	rootCertPEM := pem.EncodeToMemory(&pem.Block{
		Type:  "CERTIFICATE",
		Bytes: ca.rootCert.Raw,
	})
	return string(rootCertPEM)
}

// handleSubmitCSR behandelt POST-Anfragen zum Einreichen eines CSR
func (ca *CA) handleSubmitCSR(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	if r.Method != http.MethodPost {
		http.Error(w, "nur POST erlaubt", http.StatusMethodNotAllowed)
		return
	}

	var req CSRRequest
	if err := json.NewDecoder(r.Body).Decode(&req); err != nil {
		http.Error(w, fmt.Sprintf("fehler beim Dekodieren der Anfrage: %v", err), http.StatusBadRequest)
		return
	}

	// CSR dekodieren (Base64)
	csrBytes, err := base64.StdEncoding.DecodeString(req.CSR)
	if err != nil {
		http.Error(w, fmt.Sprintf("fehler beim Dekodieren des CSR: %v", err), http.StatusBadRequest)
		return
	}

	csrPEM := string(csrBytes)

	// Validity Days standardmäßig auf 365 setzen
	validityDays := req.ValidityDays
	if validityDays <= 0 {
		validityDays = 365
	}

	// Action prüfen
	if req.Action != "sign" {
		http.Error(w, "ungültige Action. Erlaubt: 'sign'", http.StatusBadRequest)
		return
	}

	// CSR signieren
	certID, err := ca.SignCSR(csrPEM, validityDays)
	if err != nil {
		http.Error(w, fmt.Sprintf("fehler beim Signieren: %v", err), http.StatusInternalServerError)
		return
	}

	// Zertifikat abrufen
	storedCert, err := ca.GetCertificate(certID)
	if err != nil {
		http.Error(w, fmt.Sprintf("fehler beim Abrufen des Zertifikats: %v", err), http.StatusInternalServerError)
		return
	}

	// Antwort senden
	response := CSRResponse{
		ID:          certID,
		Status:      "success",
		Message:     "CSR erfolgreich signiert",
		Certificate: storedCert.PEM,
	}

	w.Header().Set("Content-Type", "application/json")
	json.NewEncoder(w).Encode(response)
}

// handleGetCertificate behandelt GET-Anfragen zum Abruf eines Zertifikats
func (ca *CA) handleGetCertificate(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	vars := mux.Vars(r)
	certID := vars["id"]

	if certID == "" {
		http.Error(w, "zertifikat-ID erforderlich", http.StatusBadRequest)
		return
	}

	storedCert, err := ca.GetCertificate(certID)
	if err != nil {
		http.Error(w, err.Error(), http.StatusNotFound)
		return
	}

	response := CertificateResponse{
		ID:          storedCert.ID,
		Certificate: storedCert.PEM,
		CreatedAt:   storedCert.CreatedAt,
	}

	w.Header().Set("Content-Type", "application/json")
	json.NewEncoder(w).Encode(response)
}

// handleGetRootCertificate gibt das Root-Zertifikat zurück
func (ca *CA) handleGetRootCertificate(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
	rootCert := ca.GetRootCertificate()
	w.Header().Set("Content-Type", "application/x-pem-file")
	w.Write([]byte(rootCert))
}

// responseWriter ist ein Wrapper für http.ResponseWriter, um den Status Code zu erfassen
type responseWriter struct {
	http.ResponseWriter
	statusCode   int
	bytesWritten int64
}

func newResponseWriter(w http.ResponseWriter) *responseWriter {
	return &responseWriter{w, http.StatusOK, 0}
}

func (rw *responseWriter) WriteHeader(code int) {
	rw.statusCode = code
	rw.ResponseWriter.WriteHeader(code)
}

func (rw *responseWriter) Write(b []byte) (int, error) {
	n, err := rw.ResponseWriter.Write(b)
	rw.bytesWritten += int64(n)
	return n, err
}

// loggingMiddleware loggt alle HTTP-Requests mit Details
func loggingMiddleware(next http.Handler) http.Handler {
	return http.HandlerFunc(func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
		start := time.Now()

		// ResponseWriter wrappen, um Status Code zu erfassen
		wrapped := newResponseWriter(w)

		// Request verarbeiten
		next.ServeHTTP(wrapped, r)

		// Logging
		duration := time.Since(start)

		// Farbige Ausgabe für bessere Lesbarkeit
		statusColor := ""
		statusReset := ""

		if wrapped.statusCode >= 200 && wrapped.statusCode < 300 {
			statusColor = "\033[32m" // Grün für Erfolg
			statusReset = "\033[0m"
		} else if wrapped.statusCode >= 400 && wrapped.statusCode < 500 {
			statusColor = "\033[33m" // Gelb für Client-Fehler
			statusReset = "\033[0m"
		} else if wrapped.statusCode >= 500 {
			statusColor = "\033[31m" // Rot für Server-Fehler
			statusReset = "\033[0m"
		}

		// Log-Format: [Zeit] METHOD Pfad Status Dauer Größe IP User-Agent
		log.Printf("[%s] %s %s %s%d%s %v %d bytes %s %s",
			start.Format("2006-01-02 15:04:05"),
			r.Method,
			r.URL.Path,
			statusColor,
			wrapped.statusCode,
			statusReset,
			duration,
			wrapped.bytesWritten,
			r.RemoteAddr,
			r.UserAgent(),
		)

		// Bei POST-Requests auch Query-Parameter und Content-Length loggen
		if r.Method == "POST" {
			if r.URL.RawQuery != "" {
				log.Printf("  Query: %s", r.URL.RawQuery)
			}
			if r.ContentLength > 0 {
				log.Printf("  Content-Length: %d bytes", r.ContentLength)
			}
		}
	})
}

func main() {
	// CA initialisieren
	ca, err := NewCA()
	if err != nil {
		log.Fatalf("fehler beim Initialisieren der CA: %v", err)
	}

	// Router erstellen
	r := mux.NewRouter()

	// API-Endpunkte
	r.HandleFunc("/csr", ca.handleSubmitCSR).Methods("POST")
	r.HandleFunc("/certificate/{id}", ca.handleGetCertificate).Methods("GET")
	r.HandleFunc("/root", ca.handleGetRootCertificate).Methods("GET")

	// Health-Check
	r.HandleFunc("/health", func(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
		w.WriteHeader(http.StatusOK)
		json.NewEncoder(w).Encode(map[string]string{"status": "ok"})
	}).Methods("GET")

	// Logging-Middleware auf alle Routen anwenden
	loggedRouter := loggingMiddleware(r)

	// Logger konfigurieren für bessere Ausgabe
	log.SetOutput(os.Stdout)
	log.SetFlags(0) // Keine Standard-Präfixe, wir formatieren selbst

	log.Println("========================================")
	log.Println("Dummy CA Server startet auf Port 8088")
	log.Println("========================================")
	log.Println("Endpunkte:")
	log.Println("  POST /csr - CSR einreichen und signieren")
	log.Println("  GET  /certificate/{id} - Zertifikat abrufen")
	log.Println("  GET  /root - Root-Zertifikat abrufen")
	log.Println("  GET  /health - Health-Check")
	log.Println("")
	log.Println("Alle API-Anfragen werden geloggt...")
	log.Println("========================================")
	log.Println("")

	if err := http.ListenAndServe(":8088", loggedRouter); err != nil {
		log.Fatalf("fehler beim Starten des Servers: %v", err)
	}
}