openssl簽名演算法

❶ 對於加密的總結（AES,RSA）

跟第三方聯調的時候會碰到各種加密演算法，所以總結一下。

AES不是將拿到的明文一次性加密，而是分組加密，就是先將明文切分成長度相等的塊，每塊大小128bit，再對每一小塊進行加密。那麼問題就來了，並不是所有的原始明文串能被等分成128bit，例如原串大小200bit，那麼第二個塊只有72bit，所以就需要對第二個塊進行填充處理，讓第二個塊的大小達到128bit。常見的填充模式有

不進行填充，要求原始加密串大小必須是128bit的整數倍；

假設塊大小8位元組，如果這個塊跟8位元組還差n個位元組，那麼就在原始塊填充n，直到滿8位元組。例：塊{1,2,3}，跟8位元組差了5個位元組，那麼補全後的結果{1,2,3,5,5,5,5,5}後面是五個5，塊{1,2,3,..7}跟8位元組差了1個位元組，那麼補全後就是{1,2,3,...,7,1},就是補了一個1。

如果恰好8位元組又選擇了PKCS5Padding填充方式呢？塊{1,2,3...8}填充後變成{1,2,3...8,8...8}，原串後面被補了8個8，這樣做的原因是方便解密，只需要看最後一位就能算出原塊的大小是多少。

跟PKCS5Padding的填充方式一樣，不同的是，PKCS5Padding只是對8位元組的進行填充，PKCS7Padding可以對1~256位元組大小的block進行填充。openssl里aes的默認填充方式就是PKCS7Padding

AES有多種加密模式，包括：ECB,CBC,CTR,OCF,CFB,最常見的還是ECB和CBC模式。

最簡單的一種加密模式，每個塊進行獨立加密，塊與塊之間加密互不影響，這樣就能並行，效率高。
雖然這樣加密很簡單，但是不安全，如果兩個塊的明文一模一樣，那麼加密出來的東西也一模一樣。

openssl的相關函數：

CBC模式中引入了一個新的概念，初始向量iv。iv的作用就是為了防止同樣的明文塊被加密成同樣的內容。原理是第一個明文塊跟初始向量做異或後加密，第二個塊跟第一個密文塊做異或再加密，依次類推，避免了同樣的塊被加密成同樣的內容。

openssl相關函數：

敲黑板！！ 所以跟第三方對接的時候，如果對面說他們用aes加密，務必對他們發起靈魂三問：

簽名的作用是讓接受方驗證你傳過去的數據沒有被篡改；加密的作用是保證數據不被竊取。

原理：你有一個需要被驗簽的原串A。

步驟一：選擇hash演算法將A進行hash得到hash_a；

步驟二：將hash_a進行加密，得到加密值encrypt_a；

步驟三：將原串A和加密的encrypt_a發給第三方，第三方進行驗簽。第三方先解密encrypt_a，得到一個hash值hash_a1，然後對原串A使用同樣的hash演算法進行hash，得到的即為加密前的hash_a,如果hash_a = hash_a1, 那麼驗簽成功。

rsa使用私鑰對信息加密來做簽名，使用公鑰解密去驗簽。
openssl相關函數：

注意：兩個函數中的m，是原串hash後的值，type表示生成m的演算法，例如NID_sha256表示使用sha256對原串進行的hash，返回1為簽名成功或者驗簽成功，-1位為失敗。

再次敲黑板！！ 所以如果第三方說使用rsa驗簽，要讓對方告知他們的hash演算法。

首先明確，私鑰加密不等於簽名。加密的時候，使用使用公鑰加密，第三方使用你的私鑰進行解密。
openssl里公鑰加密函數為RSA_public_encrypt，私鑰解密函數為RSA_private_decrypt，具體的可以自己去查看下官方文檔。

rsa也涉及到了填充方式，所以對接的時候也要問清楚

在使用公鑰進行加密時，會發現每次加密出的結果都不一樣，但使用私鑰加密時，每次的結果都一樣，網上查了一圈，說是因為填充方式的原因。

官方文檔說明：

那麼為什麼一定要使用私鑰做簽名，公鑰做加密，而不是公鑰做簽名，私鑰做加密呢？
舉個栗子：

❷ openssl 加密演算法區別

openssl加密演算法區別是：RSA/DSA ，不同的是RSA可以用於加/解密，也可以用於簽名驗簽，DSA則只能用於簽名。至於SHA則是一種和md5相同的演算法。

它不是用於加密解密或者簽名的，它被稱為摘要演算法。就是通過一種演算法，依據數據內容生成一種固定長度的摘要，這串摘要值與原數據存在對應關系，就是原數據會生成這個摘要，但是,這個摘要是不能還原成原數據的。

正常情況下是這樣的，這個演算法起的作用就是，如果你把原數據修改一點點，那麼生成的摘要都會不同，傳輸過程中把原數據給你再給你一個摘要，你把得到的原數據同樣做一次摘要演算法，與給你的摘要相比較就可以知道這個數據有沒有在傳輸過程中被修改了。

openssl加密演算法的實際運用：

實際應用過程中，因為需要加密的數據可能會很大，進行加密費時費力，所以一般都會把原數據先進行摘要，然後對這個摘要值進行加密，將原數據的明文和加密後的。

摘要值一起傳給你。這樣你解開加密後的摘要值，再和你得到的數據進行的摘要值對應一下就可以知道數據有沒有被修改了。

而且,因為私鑰只有你有，只有你能解密摘要值，所以別人就算把原數據做了修改，然後生成一個假的摘要給你也是不行的，你這邊用密鑰也根本解不開。

❸ OpenSSL 功能介紹

1 概述

OpenSSL 是一個安全套接字層密碼庫，囊括主要的密碼演算法、常用的密鑰和證書封裝管理功能及SSL協議，並提供豐富的應用程序供測試或其它目的使用。

OpenSSL是實現安全套接字層（SSL v2 / v3）和傳輸層安全（TLS v1）網路協議及其所需的相關加密標準的加密工具包。

OpenSSL：開源項目

三個組件：

openssl: 多用途的命令行工具，包openssl

libcrypto: 加密演算法庫，包openssl-libs

libssl：加密模塊應用庫，實現了ssl及tls，包nss

.openssl命令：

兩種運行模式：交互模式和批處理模式

opensslversion：程序版本號

標准命令、消息摘要命令、加密命令

標准命令：enc, ca, req, ...

查看幫助：openssl ?

可以通過openssl 來創建CA和頒發證書，文章 http://ghbsunny.blog.51cto.com/7759574/1964754

有做介紹，本文僅介紹openssl這個工具包的其他常用功能

2 案例介紹

2.1 對稱加密

工具：openssl  enc, gpg，文章 http://ghbsunny.blog.51cto.com/7759574/1964887 已經介紹

演算法：3des, aes, blowfish, twofish

.enc命令：

對稱密碼命令允許使用基於密碼或明確提供的密鑰的各種塊和流密碼來加密或解密數據。 Base64編碼或解碼也可以通過本身或加密或解密來執行。

The symmetric cipher commands allow data to be encrypted or decrypted using various block and stream ciphers using keys based on passwords or explicitly provided. Base64 encoding or decoding can also be performed either by itself or in addition to the encryption or decryption.

幫助：man enc

例子

加密文件

以下命令運行需要輸入一個密碼，當解密的時候需要輸入相同的密碼才能解密，這里新生成的文件後綴名不一定是cipher，可以自己指定

openssl enc  -e -des3 -a -salt -in testfile   -out testfile.cipher

解密文件

openssl  enc   -d -des3 -a -salt –in testfile.cipher -out testfile

2.2 公鑰加密

公鑰加密生成非對稱的密鑰

演算法：RSA, ELGamal

工具：gpg, openssl  rsautl（man rsautl）

數字簽名：

演算法：RSA, DSA, ELGamal

密鑰交換：

演算法：dh

DSA: Digital Signature Algorithm

DSS：Digital Signature Standard

RSA公鑰加密演算法是1977年由羅納德·李維斯特（Ron Rivest）、阿迪·薩莫爾（Adi Shamir）和倫納德·阿德曼（Leonard Adleman）一起提出的。命名是取其名字首字母組合成RSA

RSA公鑰與私鑰主要用於數字簽名(Digital Signature)與認證(Authentication),我們一般也稱之為不對稱加密/解密。

2.2.1 生成密鑰對

幫助：man genrsa

.生成私鑰，這個生成密鑰的過程要掌握

openssl genrsa  -out /PATH/TO/PRIVATEKEY.FILE NUM_BITS

私鑰文件生成後，建議把許可權改成600，保護，放在被其他人查看密碼信息

私鑰里的文件，如果被拿到，沒有通過des這關鍵字加密的話，就相當於是明文

這個命令執行的時候，要輸入八位數的密碼，當要使用這個私鑰的時候需要輸入密碼

(umask 077; openssl genrsa –out test.key  –des 2048)

括弧表示子進程，結束後，umask就會恢復未默認的值，umask的值使得其他人和組都沒有任何許可權，是為了保護生成的私鑰

2.2.2 從私鑰中提取出公鑰，導出公鑰

公鑰推不出私鑰，私鑰可以推出公鑰

openssl  rsa  -in PRIVATEKEYFILE –pubout  –out PUBLICKEYFILE

Openssl  rsa  –in test.key  –pubout  –out test.key.pub

公鑰是公開的，可以不設置許可權，以上是生成公鑰

2.2.3 公鑰加密文件

openssl rsautl -encrypt -in input.file -inkey pubkey.pem -pubin -out output.file

-in 指定被加密的文件

-inkey 指定加密公鑰文件

-pubin 表面是用純公鑰文件加密

-out 指定加密後的文件

例子：

openssl rsautl -encrypt -in ftpback -inkey test.key.pub -pubin -out ftpssl

2.2.4 私鑰解密文件

openssl rsautl -decrypt -in input.file -inkey key.pem -out output.file

-in 指定需要解密的文件

-inkey 指定私鑰文件

-out 指定解密後的文件

例子：

openssl rsautl -decrypt -in ftpssl -inkey test.key -out  ftpdec

2.3 單向加密

單向加密即獲取摘要

工具：md5sum, sha1sum, sha224sum,sha256sum…

openssl    dgst

dgst：摘要功能輸出所提供文件的消息摘要或十六進制形式的文件。 它們也可用於數字簽名和驗證。

The digest functions output the message digest of a supplied file or files in hexadecimal form. They can also be used for digital signing and verification.

.dgst命令：

幫助：man dgst

openssl  dgst  -md5 [-hex默認]  /PATH/SOMEFILE

openssl dgst  -md5 testfile

以上命令將文件生成一個固定長度的摘要值，演算法是md5,大小佔128bite

md5sum /PATH/TO/SOMEFILE

以上這兩個md5得到的結果是一樣的

.MAC: Message Authentication Code，單向加密（hash）的一種延伸應用，用於實現網路通信中保證所傳輸數據的完整性機制

MAC 消息認證碼，構造方法可以基於hash，也可以基於對稱加密演算法，HMAC是基於hash的消息認證碼。數據和密鑰作為輸入，摘要信息作為輸出，常用於認證。

源文檔

2.4 生成用戶密碼

passwd命令:

幫助：man sslpasswd

openssl  passwd  -1 -salt SALT

-1對應的就是hash的md5演算法

SALT：這里是鹽值，人為指定，使得同一密碼生成的加密值不一樣，最多8位，超過8位沒有意義，比如前面8位一樣，後面還有幾位數不一樣，這樣生成的密碼值是一樣的

openssl  passwd  -1 –salt centos

grub-md5-crypt同樣生成md5加密的口令，centos為鹽值

比如這里的密碼我都是輸入123，但是鹽值不一樣，一個是centos，一個是centos6，生成的加密值不一樣

2.5 生成隨機數

幫助：man sslrand

rand命令在播放隨機數生成器一次後輸出num偽隨機位元組。 與其他openssl命令行工具一樣，除了-rand選項中給出的文件外，PRNG種子使用文件$ HOME / .rnd或.rnd。 如果從這些來源獲得足夠的播種，將會寫回新的$ HOME / .rnd或.rnd文件。

The rand command outputs num pseudo-random bytes after seeding the random number generator once.  As in other openssl command line tools, PRNG seeding uses the file $HOME/.rnd or .rnd in addition to the files given in the  -rand option.  A new $HOME/.rnd or .rnd file will be written back if enough seeding was obtained from these   sources.

openssl  rand -base64|-hex NUM

指定數字生成隨機數，如果是-hex 後面的數值比如6，那麼生成的長度是12位，因為hex生成的隨機數是16進制組合的數，hex 後面的num是位元組數，一個16進制數佔用4位，半個位元組

base後面可以生成隨機密碼

base64 生成隨機的數，可以用任何字元，也可以把圖片保存成base64的格式，通過base64生成的圖片，可以

用base64來還原出圖片

NUM: 表示位元組數；-hex時，每個字元為十六進制，相當於4位二進制，出現的字元數為NUM*2

3 總結

openssl還有很多用法，本文僅單純介紹了其中一部分，更多用法請使用幫助 man openssl 進行查看

❹ 如何在openssl中調用AES以及具體實現

常用的密鑰和證書封裝管理功能以及SSL協議，並提供了豐富的應用程序供測試或其它目的使用。
1.對稱加密演算法
OpenSSL一共提供了8種對稱加密演算法，其中7種是分組加密演算法，僅有的一種流加密演算法是RC4。這7種分組加密演算法分別是AES、DES、Blowfish、CAST、IDEA、RC2、RC5，都支持電子密碼本模式（ECB）、加密分組鏈接模式（CBC）、加密反饋模式（CFB）和輸出反饋模式（OFB）四種常用的分組密碼加密模式。其中，AES使用的加密反饋模式（CFB）和輸出反饋模式（OFB）分組長度是128位，其它演算法使用的則是64位。事實上，DES演算法裡面不僅僅是常用的DES演算法，還支持三個密鑰和兩個密鑰3DES演算法。
2.非對稱加密演算法
OpenSSL一共實現了4種非對稱加密演算法，包括DH演算法、RSA演算法、DSA演算法和橢圓曲線演算法（EC）。DH演算法一般用戶密鑰交換。RSA演算法既可以用於密鑰交換，也可以用於數字簽名，當然，如果你能夠忍受其緩慢的速度，那麼也可以用於數據加密。DSA演算法則一般只用於數字簽名。
3.信息摘要演算法
OpenSSL實現了5種信息摘要演算法，分別是MD2、MD5、MDC2、SHA（SHA1）和RIPEMD。SHA演算法事實上包括了SHA和SHA1兩種信息摘要演算法，此外，OpenSSL還實現了DSS標准中規定的兩種信息摘要演算法DSS和DSS1。
4.密鑰和證書管理