openssl签名算法

❶ 对于加密的总结（AES,RSA）

跟第三方联调的时候会碰到各种加密算法，所以总结一下。

AES不是将拿到的明文一次性加密，而是分组加密，就是先将明文切分成长度相等的块，每块大小128bit，再对每一小块进行加密。那么问题就来了，并不是所有的原始明文串能被等分成128bit，例如原串大小200bit，那么第二个块只有72bit，所以就需要对第二个块进行填充处理，让第二个块的大小达到128bit。常见的填充模式有

不进行填充，要求原始加密串大小必须是128bit的整数倍；

假设块大小8字节，如果这个块跟8字节还差n个字节，那么就在原始块填充n，直到满8字节。例：块{1,2,3}，跟8字节差了5个字节，那么补全后的结果{1,2,3,5,5,5,5,5}后面是五个5，块{1,2,3,..7}跟8字节差了1个字节，那么补全后就是{1,2,3,...,7,1},就是补了一个1。

如果恰好8字节又选择了PKCS5Padding填充方式呢？块{1,2,3...8}填充后变成{1,2,3...8,8...8}，原串后面被补了8个8，这样做的原因是方便解密，只需要看最后一位就能算出原块的大小是多少。

跟PKCS5Padding的填充方式一样，不同的是，PKCS5Padding只是对8字节的进行填充，PKCS7Padding可以对1~256字节大小的block进行填充。openssl里aes的默认填充方式就是PKCS7Padding

AES有多种加密模式，包括：ECB,CBC,CTR,OCF,CFB,最常见的还是ECB和CBC模式。

最简单的一种加密模式，每个块进行独立加密，块与块之间加密互不影响，这样就能并行，效率高。
虽然这样加密很简单，但是不安全，如果两个块的明文一模一样，那么加密出来的东西也一模一样。

openssl的相关函数：

CBC模式中引入了一个新的概念，初始向量iv。iv的作用就是为了防止同样的明文块被加密成同样的内容。原理是第一个明文块跟初始向量做异或后加密，第二个块跟第一个密文块做异或再加密，依次类推，避免了同样的块被加密成同样的内容。

openssl相关函数：

敲黑板！！ 所以跟第三方对接的时候，如果对面说他们用aes加密，务必对他们发起灵魂三问：

签名的作用是让接受方验证你传过去的数据没有被篡改；加密的作用是保证数据不被窃取。

原理：你有一个需要被验签的原串A。

步骤一：选择hash算法将A进行hash得到hash_a；

步骤二：将hash_a进行加密，得到加密值encrypt_a；

步骤三：将原串A和加密的encrypt_a发给第三方，第三方进行验签。第三方先解密encrypt_a，得到一个hash值hash_a1，然后对原串A使用同样的hash算法进行hash，得到的即为加密前的hash_a,如果hash_a = hash_a1, 那么验签成功。

rsa使用私钥对信息加密来做签名，使用公钥解密去验签。
openssl相关函数：

注意：两个函数中的m，是原串hash后的值，type表示生成m的算法，例如NID_sha256表示使用sha256对原串进行的hash，返回1为签名成功或者验签成功，-1位为失败。

再次敲黑板！！ 所以如果第三方说使用rsa验签，要让对方告知他们的hash算法。

首先明确，私钥加密不等于签名。加密的时候，使用使用公钥加密，第三方使用你的私钥进行解密。
openssl里公钥加密函数为RSA_public_encrypt，私钥解密函数为RSA_private_decrypt，具体的可以自己去查看下官方文档。

rsa也涉及到了填充方式，所以对接的时候也要问清楚

在使用公钥进行加密时，会发现每次加密出的结果都不一样，但使用私钥加密时，每次的结果都一样，网上查了一圈，说是因为填充方式的原因。

官方文档说明：

那么为什么一定要使用私钥做签名，公钥做加密，而不是公钥做签名，私钥做加密呢？
举个栗子：

❷ openssl 加密算法区别

openssl加密算法区别是：RSA/DSA ，不同的是RSA可以用于加/解密，也可以用于签名验签，DSA则只能用于签名。至于SHA则是一种和md5相同的算法。

它不是用于加密解密或者签名的，它被称为摘要算法。就是通过一种算法，依据数据内容生成一种固定长度的摘要，这串摘要值与原数据存在对应关系，就是原数据会生成这个摘要，但是,这个摘要是不能还原成原数据的。

正常情况下是这样的，这个算法起的作用就是，如果你把原数据修改一点点，那么生成的摘要都会不同，传输过程中把原数据给你再给你一个摘要，你把得到的原数据同样做一次摘要算法，与给你的摘要相比较就可以知道这个数据有没有在传输过程中被修改了。

openssl加密算法的实际运用：

实际应用过程中，因为需要加密的数据可能会很大，进行加密费时费力，所以一般都会把原数据先进行摘要，然后对这个摘要值进行加密，将原数据的明文和加密后的。

摘要值一起传给你。这样你解开加密后的摘要值，再和你得到的数据进行的摘要值对应一下就可以知道数据有没有被修改了。

而且,因为私钥只有你有，只有你能解密摘要值，所以别人就算把原数据做了修改，然后生成一个假的摘要给你也是不行的，你这边用密钥也根本解不开。

❸ OpenSSL 功能介绍

1 概述

OpenSSL 是一个安全套接字层密码库，囊括主要的密码算法、常用的密钥和证书封装管理功能及SSL协议，并提供丰富的应用程序供测试或其它目的使用。

OpenSSL是实现安全套接字层（SSL v2 / v3）和传输层安全（TLS v1）网络协议及其所需的相关加密标准的加密工具包。

OpenSSL：开源项目

三个组件：

openssl: 多用途的命令行工具，包openssl

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

.openssl命令：

两种运行模式：交互模式和批处理模式

opensslversion：程序版本号

标准命令、消息摘要命令、加密命令

标准命令：enc, ca, req, ...

查看帮助：openssl ?

可以通过openssl 来创建CA和颁发证书，文章 http://ghbsunny.blog.51cto.com/7759574/1964754

有做介绍，本文仅介绍openssl这个工具包的其他常用功能

2 案例介绍

2.1 对称加密

工具：openssl  enc, gpg，文章 http://ghbsunny.blog.51cto.com/7759574/1964887 已经介绍

算法：3des, aes, blowfish, twofish

.enc命令：

对称密码命令允许使用基于密码或明确提供的密钥的各种块和流密码来加密或解密数据。 Base64编码或解码也可以通过本身或加密或解密来执行。

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.

帮助：man enc

例子

加密文件

以下命令运行需要输入一个密码，当解密的时候需要输入相同的密码才能解密，这里新生成的文件后缀名不一定是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 公钥加密

公钥加密生成非对称的密钥

算法：RSA, ELGamal

工具：gpg, openssl  rsautl（man rsautl）

数字签名：

算法：RSA, DSA, ELGamal

密钥交换：

算法：dh

DSA: Digital Signature Algorithm

DSS：Digital Signature Standard

RSA公钥加密算法是1977年由罗纳德·李维斯特（Ron Rivest）、阿迪·萨莫尔（Adi Shamir）和伦纳德·阿德曼（Leonard Adleman）一起提出的。命名是取其名字首字母组合成RSA

RSA公钥与私钥主要用于数字签名(Digital Signature)与认证(Authentication),我们一般也称之为不对称加密/解密。

2.2.1 生成密钥对

帮助：man genrsa

.生成私钥，这个生成密钥的过程要掌握

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

私钥文件生成后，建议把权限改成600，保护，放在被其他人查看密码信息

私钥里的文件，如果被拿到，没有通过des这关键字加密的话，就相当于是明文

这个命令执行的时候，要输入八位数的密码，当要使用这个私钥的时候需要输入密码

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

括号表示子进程，结束后，umask就会恢复未默认的值，umask的值使得其他人和组都没有任何权限，是为了保护生成的私钥

2.2.2 从私钥中提取出公钥，导出公钥

公钥推不出私钥，私钥可以推出公钥

openssl  rsa  -in PRIVATEKEYFILE –pubout  –out PUBLICKEYFILE

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

公钥是公开的，可以不设置权限，以上是生成公钥

2.2.3 公钥加密文件

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

-in 指定被加密的文件

-inkey 指定加密公钥文件

-pubin 表面是用纯公钥文件加密

-out 指定加密后的文件

例子：

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

2.2.4 私钥解密文件

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

-in 指定需要解密的文件

-inkey 指定私钥文件

-out 指定解密后的文件

例子：

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

2.3 单向加密

单向加密即获取摘要

工具：md5sum, sha1sum, sha224sum,sha256sum…

openssl    dgst

dgst：摘要功能输出所提供文件的消息摘要或十六进制形式的文件。 它们也可用于数字签名和验证。

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：

帮助：man dgst

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

openssl dgst  -md5 testfile

以上命令将文件生成一个固定长度的摘要值，算法是md5,大小占128bite

md5sum /PATH/TO/SOMEFILE

以上这两个md5得到的结果是一样的

.MAC: Message Authentication Code，单向加密（hash）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

MAC 消息认证码，构造方法可以基于hash，也可以基于对称加密算法，HMAC是基于hash的消息认证码。数据和密钥作为输入，摘要信息作为输出，常用于认证。

源文档

2.4 生成用户密码

passwd命令:

帮助：man sslpasswd

openssl  passwd  -1 -salt SALT

-1对应的就是hash的md5算法

SALT：这里是盐值，人为指定，使得同一密码生成的加密值不一样，最多8位，超过8位没有意义，比如前面8位一样，后面还有几位数不一样，这样生成的密码值是一样的

openssl  passwd  -1 –salt centos

grub-md5-crypt同样生成md5加密的口令，centos为盐值

比如这里的密码我都是输入123，但是盐值不一样，一个是centos，一个是centos6，生成的加密值不一样

2.5 生成随机数

帮助：man sslrand

rand命令在播放随机数生成器一次后输出num伪随机字节。 与其他openssl命令行工具一样，除了-rand选项中给出的文件外，PRNG种子使用文件$ HOME / .rnd或.rnd。 如果从这些来源获得足够的播种，将会写回新的$ 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

指定数字生成随机数，如果是-hex 后面的数值比如6，那么生成的长度是12位，因为hex生成的随机数是16进制组合的数，hex 后面的num是字节数，一个16进制数占用4位，半个字节

base后面可以生成随机密码

base64 生成随机的数，可以用任何字符，也可以把图片保存成base64的格式，通过base64生成的图片，可以

用base64来还原出图片

NUM: 表示字节数；-hex时，每个字符为十六进制，相当于4位二进制，出现的字符数为NUM*2

3 总结

openssl还有很多用法，本文仅单纯介绍了其中一部分，更多用法请使用帮助 man openssl 进行查看

❹ 如何在openssl中调用AES以及具体实现

常用的密钥和证书封装管理功能以及SSL协议，并提供了丰富的应用程序供测试或其它目的使用。
1.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、RC2、RC5，都支持电子密码本模式（ECB）、加密分组链接模式（CBC）、加密反馈模式（CFB）和输出反馈模式（OFB）四种常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算法里面不仅仅是常用的DES算法，还支持三个密钥和两个密钥3DES算法。
2.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算法一般用户密钥交换。RSA算法既可以用于密钥交换，也可以用于数字签名，当然，如果你能够忍受其缓慢的速度，那么也可以用于数据加密。DSA算法则一般只用于数字签名。
3.信息摘要算法
OpenSSL实现了5种信息摘要算法，分别是MD2、MD5、MDC2、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。
4.密钥和证书管理