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MnemoCA

一款基于Go开发的开源后量子就绪证书权威（CA）工具

MnemoCA是专为ML-DSA时代机器身份设计的轻量、opinionated CA：支持纯后量子及混合后量子证书签发、适用于Kubernetes的ACME协议、可插拔签名后端、防篡改的签名审计日志，以及原生多租户能力——一个CA实例可服务多个证书租户。该工具由MnemoShare开发，作为其安全MFT平台的证书核心，并以Apache-2.0协议开源，供需要可审计的后量子CA的用户使用。

核心功能

• 纯ML-DSA签发：支持ML-DSA-44/65/87证书、CSR及CRL，符合RFC 9881（FIPS204）标准。
• 混合签发：从配对根证书生成并行的经典+ML-DSA链（兼容所有已部署的TLS栈），并支持基于draft-ietf-lamps-pq-composite-sigs-19的实验性复合证书（需启用--experimental-composite）。
• 经典算法签发：支持ECDSA P-256/P-384及Ed25519，与Go的***/x509实现字节一致。
• ACME协议（RFC8555）：支持cert-manager所需的子集功能，包括http-01、dns-01、外部账户绑定（EAB）及租户专属目录。
• 多租户管理：每个租户拥有独立的签发CA、序列号空间及CRL，共享或专用根证书。
• 可插拔签名：通过Backend接口支持加密软件密钥，定义了PKCS#11/KMS插件点。
• 签名审计日志：追加式哈希链，每条记录由专用ML-DSA-65密钥签名，仅需公钥即可离线验证。
• CLI+REST API：所有操作可脚本化，提供JSON API用于集成。

使用场景

1. Kubernetes证书管理：通过ACME协议与cert-manager集成，自动签发服务网格、Ingress等资源的证书。
2. 多租户环境：企业或云服务提供商为不同部门/客户提供独立的证书管理空间。
3. 后量子安全需求：为长期有效的机器身份（如硬件绑定mTLS客户端证书、设备注册）提供量子抗性签名。

配置说明

快速启动

bash
go install github.com/mnemoshare/mnemoca/cmd/mnemoca@latest

export MNEMOCA_PASSPHRASE=change-me

# 混合根证书：ML-DSA-87主证书 + ECDSA P-384配对证书
mnemoca init --alg ml-dsa-87 --pair-alg ecdsa-p384 --name "My Root"

# 创建拥有双链条签发CA的租户
mnemoca tenant create prod --hybrid

# 签发证书：生成ML-DSA-65密钥、CSR及证书
mnemoca keygen --alg ml-dsa-65 -o svc.key
mnemoca csr --key svc.key --cn svc.internal --dns svc.internal -o svc.csr
mnemoca issue --tenant prod --csr svc.csr -o svc.pem

# 检查证书及验证审计日志
mnemoca inspect svc.pem
mnemoca audit verify

# 启动REST API + ACME服务
mnemoca serve --listen :8443 --external-url https://ca.example.com

cert-manager集成

将标准ACME Issuer指向租户目录：

yaml
apiVersion: cert-manager.io/v1
kind: Issuer
metadata:
  name: mnemoca
spec:
  acme:
    server: https://ca.example.com/acme/prod/directory
    externalAccountBinding:
      keyID: <eab-kid>
      keySecretRef: {name: mnemoca-eab, key: secret}
    privateKeySecretRef:
      name: mnemoca-account
    solvers:
      - http01: {ingress: {class: nginx}}

支持的算法

MnemoCA的TLS端点通过Go默认的X25519MLKEM768混合密钥交换（基于FIPS203 ML-KEM）提供保护。

高可用性

MnemoCA支持两种存储后端：

• 默认存储：--db bolt，所有数据存储在目录中（嵌入式bbolt、文件加密密钥、JSONL审计日志），简单但单写，适合单副本部署。
• HA存储：--db mongo，将文档、加密密钥信封、哈希链审计日志迁移至MongoDB，通过compare-and-swap实现审计追加序列化、ACME nonce原子获取及CRL编号原子计数，支持多副本无状态部署。

FIPS合规部署

MnemoCA的Docker镜像基于验证的Go加密模块（`GOFIPS140=v