OpenSSL

1、SSL 简介

按照个人理解来解释下，为了让网络通讯更安全，须要认证和加密，认证是说明你是要找的人，加密是为了让截获中间报文第三者没法获得消息内容。
为此有人设计了SSL，即套接字上的安全层，简单来讲就是在TCP之上作一个安全通讯层，HTTP on SSL 便是HTTPs，如今几乎全部的银行网站访问都是基于HTTPS协议的。
认证是经过证书+非对称加密算法来解决的，具体我也不搬迁了你们去看看
https交互过程

SSL交互过程仍是很复杂的，牵扯到非对称加密和对称加密，以及复杂的交互过程，为此有人写了openssl库，这个库的使用很是普遍，本文就是阐明如何安装和基本使用这个库的。
有了这openssl库，就能够直接写和HTTPS的交互的代码了。

2、openssl 功能

openssl能够实现：秘钥证书管理、对称加密和非对称加密 。

openssl: 多用途的命令行工具，包openssl，能够执行交互或批量命令。
libcrypto: 加密算法库，包openssl-libs。
libssl：加密模块应用库，实现了ssl及tls，包nss。

1.1 加密命令

工具： openssl enc, gpg 算法： 3des, aes, blowfish, twofish、3des等。 经常使用选项有： -in filename：指定要加密的文件存放路径 -out filename：指定加密后的文件存放路径 -salt：自动插入一个随机数做为文件内容加密，默认选项 加点盐：） -e：加密； -d：解密，解密时也能够指定算法，若不指定则使用默认算法，但必定要与加密时的算法一致 -a/-base64：当进行加解密时，他只对数据进行运算，有时须要进行base64转换，设置 此选项后加密结果进行base64编码，解密前先进行base64编码。 加密解密算法能够经过本身制定，有什么算法能够经过openssl help enc去查看加密内容。 enc命令： 帮助： man enc 加密： openssl enc -e -des3 -a -salt -in testfile -out testfile.cipher 解密： openssl enc -d -des3 -a -salt –in testfile.cipher -out testfile openssl ? 

对称加密算法
OpenSSL一共提供了8种对称加密算法，其中7种是分组加密算法，仅有的一种流加密算法是RC4。这7种分组加密算法分别是AES、DES、Blowfish、CAST、IDEA、RC二、RC5，都支持电子密码本模式（ECB）、加密分组连接模式（CBC）、加密反馈模式（CFB）和输出反馈模式（OFB）四种经常使用的分组密码加密模式。其中，AES使用的加密反馈模式（CFB）和输出反馈模式（OFB）分组长度是128位，其它算法使用的则是64位。事实上，DES算法里面不只仅是经常使用的DES算法，还支持三个密钥和两个密钥3DES算法。

非对称加密算法
OpenSSL一共实现了4种非对称加密算法，包括DH算法、RSA算法、DSA算法和椭圆曲线算法（EC）。DH算法通常用户密钥交换。RSA算法既能够用于密钥交换，也能够用于数字签名，固然，若是你可以忍受其缓慢的速度，那么也能够用于数据加密。DSA算法则通常只用于数字签名。

1.2 摘要命令

OpenSSL实现了5种信息摘要算法，分别是MD二、MD五、MDC二、SHA（SHA1）和RIPEMD。SHA算法事实上包括了SHA和SHA1两种信息摘要算法，此外，OpenSSL还实现了DSS标准中规定的两种信息摘要算法DSS和DSS1。

摘要通常有两个做用：1）作信息完整性校验；2）保存密码，有些密码是直接在数据库中采用MD5（真实密码值）保存的，有的还进行加盐处理，使其难以破解，这样密码只能重置，没法告诉你原始过程，由于摘要是不可逆的。

openssl dgst
经常使用选项有：
[-md5|-md4|-md2|-sha1|-sha|-mdc2|-ripemd160|-dss1] ：指定一种摘要算法 -out filename：将摘要的内容保存到指定文件中 dgst命令： 帮助： man dgst openssl dgst -md5 [-hex默认16进制] /PATH/SOMEFILE openssl dgst -md5 testfile md5sum /PATH/TO/SOMEFILE MAC: Message Authentication Code，单向加密的一种延伸应用，用于实现网络通 信中保证所传输数据的完整性机制 CBC-MAC HMAC：使用md5或sha1算法 

简单示例，对文件1进行求md5摘要：

 

image.png

1.3 生成密码和base64等

生成密码须要使用的标准命令为 passwd ，用法以下：

openssl passwd [-crypt] [-1] [-apr1] [-salt string] [-in file] [-stdin] [-noverify] [-quiet] [-table] {password} 经常使用选项有： -1：使用md5加密算法 -salt string：加入随机数，最多8位随机数 -in file：对输入的文件内容进行加密 -stdion：对标准输入的内容进行加密 

 

image.png

1.4 生成随机数

在SSL交互过程当中，须要生成随机数。

生成随机数须要用到的标准命令为 rand ，用法以下：
openssl rand [-out file] [-rand file(s)] [-base64] [-hex] num 经常使用选项有： -out file：将生成的随机数保存至指定文件中 -base64：使用base64 编码格式 -hex：使用16进制编码格式 

 

image.png

1.5 生成密钥对

首先须要先使用 genrsa 标准命令生成私钥，而后再使用 rsa 标准命令从私钥中提取公钥。
genrsa 的用法以下：

openssl genrsa [-out filename] [-passout arg] [-des] [-des3] [-idea] [-f4] [-3] [-rand file(s)] [-engine id] [numbits] 经常使用选项： -out filename：将生成的私钥保存至指定的文件中 -des|-des3|-idea：不一样的加密算法 numbits：指定生成私钥的大小，默认是2048 

通常状况下秘钥文件的权限必定要控制好，只能本身读写，所以可使用 umask 命令设置生成的私钥权限，示例以下:

 

image.png

ras 的用法以下：

openssl rsa [-inform PEM|NET|DER] [-outform PEM|NET|DER] [-in filename] [-passin arg] [-out filename] [-passout arg]
       [-sgckey] [-des] [-des3] [-idea] [-text] [-noout] [-modulus] [-check] [-pubin] [-pubout] [-engine id]
经常使用选项：
-in filename：指明私钥文件
-out filename：指明将提取出的公钥保存至指定文件中 
-pubout：根据私钥提取出公钥

 

image.png

1.7建立证书

使用openssl工具建立CA证书和申请证书时，须要先查看配置文件，由于配置文件中对证书的名称和存放位置等相关信息都作了定义，具体可参考 /etc/pki/tls/openssl.cnf 文件。

第一步：建立为 CA 提供所需的目录及文件
![i(//upload-images.jianshu.io/upload_images/1737506-a44da07298662473.png!web?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

第二步：指明证书的开始编号
]# echo 01 >> serial

第三步：生成私钥，私钥的文件名与存放位置要与配置文件中的设置相匹配；

 

image

第四步：生成自签证书，自签证书的存放位置也要与配置文件中的设置相匹配，生成证书时须要填写相应的信息；

 

image

命令中用到的选项解释：
-new：表示生成一个新证书签署请求
-x509：专用于CA生成自签证书，若是不是自签证书则不须要此项
-key：生成请求时用到的私钥文件
-out：证书的保存路径
-days：证书的有效期限，单位是day（天），默认是365天

（2）颁发证书

在须要使用证书的主机上生成证书请求，以 httpd 服务为例，步骤以下：
第一步：在须要使用证书的主机上生成私钥，这个私钥文件的位置能够随意定
第二步：生成证书签署请求
第三步：将请求经过可靠方式发送给 CA 主机

 

image

第四步：CA 服务器拿到证书签署请求文件后颁发证书，这一步是在 CA 服务器上作的

 

image

查看证书信息的命令为：

 

image

（3）吊销证书

吊销证书的步骤也是在CA服务器上执行的，以刚才新建的 httpd.crt 证书为例，吊销步骤以下：
第一步：在客户机上获取要吊销证书的 serial 和 subject 信息
第二步：根据客户机提交的 serial 和 subject 信息，对比其他本机数据库 index.txt 中存储的是否一致
第三步：执行吊销操做

 

image

第四步：生成吊销证书的吊销编号 （第一次吊销证书时执行）
# echo 01 > /etc/pki/CA/crlnumber

第五步：更新证书吊销列表
# openssl ca -gencrl -out /etc/pki/CA/crl/ca.crl

查看 crl 文件命令：
# openssl crl -in /etc/pki/CA/crl/ca.crl -noout -text

转载：https://www.jianshu.com/p/fb2ae3dc7986