verify error:num=21:unable to verify the first certificate

openssl s_client 输出为“verify error:num=21:…”和“Verify return code: 21 (…)”。Node.js 把同样的情况报告为 UNABLE_TO_VERIFY_LEAF_SIGNATURE（“unable to verify the first certificate”）。

OpenSSL CLI (openssl s_client) — X509_V_ERR_UNABLE_TO_VERIFY_LEAF_SIGNATURE

含义

OpenSSL 错误 21（X509_V_ERR_UNABLE_TO_VERIFY_LEAF_SIGNATURE）：证书链中只有一张证书，即服务器自己的证书，而且找不到它的颁发者，因此连叶子证书的签名都无法检查。s_client 通常会紧接在它之前针对深度 0 输出错误 20。解决办法几乎总在服务器一侧：服务器必须发送自己的中间证书。

原因

• 服务器只配置了叶子证书

  常见

  用了 cert.pem 而不是 fullchain.pem、粘贴到负载均衡器中的证书没有附带证书链，或者导入 Java 密钥库的条目没有包含签发它的 CA。

• 配置了证书链，但没有发送

  偶见

  有些服务器要求在单独的指令或字段中配置证书链（旧版 Apache 的 SSLCertificateChainFile、云负载均衡器的证书链输入框）；放错位置的证书包会被静默忽略。

• 服务器发送的中间证书并没有签发这张叶子证书

  偶见

  CA 更换中间证书后，旧的证书链文件发送的证书不是叶子证书的颁发者；OpenSSL 因此无法使用它。

修复方法

1. 1.

   检查服务器发送的内容

   如果只有一张证书，且其颁发者（i:）是中间 CA，就可以确认是这个问题。

   openssl s_client -connect api.example.com:443 -servername api.example.com -showcerts </dev/null 2>/dev/null \
     | grep -E '^ *[0-9]+ s:|^ *i:'

2. 2.

   提供叶子证书 + 中间证书

   按顺序拼接叶子证书和签发它的中间证书，并在服务器上配置这个文件；输出证书包的内容以检查顺序。

   # Build the file the server should use: leaf, then intermediates (issuer of each previous one)
   cat server.pem intermediate.pem > fullchain.pem
   openssl crl2pkcs7 -nocrl -certfile fullchain.pem | openssl pkcs7 -print_certs -noout   # check the order

3. 3.

   找到正确的中间证书

   叶子证书的颁发机构信息访问（Authority Information Access）扩展给出了其颁发者证书的 URL；下载该证书，必要时转换为 PEM，再把它添加到证书链文件中。

   # Where to download the missing intermediate: the leaf's Authority Information Access URL
   openssl x509 -in server.pem -noout -ext authorityInfoAccess
   curl -sS -o intermediate.der http://ca.example.com/issuing-ca.crt
   openssl x509 -inform der -in intermediate.der -out intermediate.pem

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