openssl命令详解

OpenSSL是一个安全套接字层密码库，其包括常用的密码算法、常用的密钥生成和证书封装管理功能及SSL协议，并提供了丰富的应用程序以供测试。

OpenSSL是一个开源的项目，其由三个部分组成：

1、openssl命令行工具；轮液数腊首

2、libencrypt加密算法库；

3、libssl加密模块应用库；

这里主要学习下openssl命令工具的用法，openssl命令工具有两种运行模式： 交换模式 和 批处理模式 。直接输入openssl回车即可进入交互模式，而输入带命令选项的openssl命令则进行批处理模式。

利用OpenSSL作对称加密需要使用其子命令enc，其用法为：

其中常用的选项为：

使用案例 ：

OpenSSL单向加密的子命令为dgst，其语法如下：

其常用的选项为：

单向加密除了 openssl dgst 工具还有： md5sum，sha1sum，sha224sum，sha256sum ，sha384sum，sha512sum

使用案例 ：

或

OpenSSL还支持生成密码的hash离散值，其子命令为passwd，语法如下：

常用选项为：

使用案例 ：

openssl命令也支持生成随机数，其子命令为rand，对应的语法为：

常用选项有：

使用案例 ：

利用openssl命令的子命令genrsa生成私钥，然后再使用子命令rsa私钥中提取公钥。

genrsa的语法如下：

通常来说秘钥文件的权限一般只能由管理员访问，因此可以结合umask命令来设置生成的密钥文件的权限，如：

而随后可利用rsa子命令生成的私钥文件中提取公钥，rsa子命令的语法为：

常用选项为：

-in FILENAME：指明私钥文件的存放路径；

-out FILENAME：指明将公钥的保存路径；

-pubout：根据提供的私钥，从中提取出公钥；

如：

在使用OpenSSL命令创建证书前，可查看配置文件/etc/pki/tls/openss.conf文件，查看该文件定义了的证书存放位置及名称。

1）创建自签证书

首先为CA提供所需的目录及文件，并指明证书的开始编号：

随后生成私钥，注意私钥的文件名及其存放的位置，需与配置文件中相匹配：

最后创建自签证书：

其埋基中命令 openssl req -new -x509 -key /etc/pki/CA/private/cakey.pem -out /etc/pki/CA/cacert.pem -days 3650 用到子命令为req，其为证书请求及生成的工具，用到的选项解释为：

2）颁发证书

通常来说在CA签署颁发证书需要进行以下步骤：

上述命令用到了openssl命令的子命令CA，用于在CA服务器上签署或吊销证书。

上述查看证书使用了openssl命令的子命令x509，其选项解释为：

3）吊销证书

吊销证书的步骤通常为：

-gencrl选项为根据/etc/pki/CA/index.txt文件中的信息生成crl文件。

为一个基于密码学陪漏的安全开发包，OpenSSL提供的功能相当强大和全面，囊括了主要的密码算法、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拍余，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

密钥和证书管理是PKI的一个重要组成部分，OpenSSL为之提供了丰富的功能，支持袭乱滚多种标准。

首先，OpenSSL实现了ASN.1的证书和密钥相关标准，提供了对证书、公钥、私钥、证书请求以及CRL等数据对象的DER、PEM和BASE64的编解码功能。OpenSSL提供了产生各种公开密钥对和对称密钥的方法、函数和应用程序，同时提供了对公钥和私钥的DER编解码功能。并实现了私钥的PKCS#12和PKCS#8的编解码功能。OpenSSL在标准中提供了对私钥的加密保护功能，使得密钥可以安全地进行存储和分发。

在此基础上，OpenSSL实现了对证书的X.509标准编解码、PKCS#12格式的编解码以及PKCS#7的编解码功能。并提供了一种文本数据库，支持证书的管理功能，包括证书密钥产生、请求产生、证书签发、吊销和验证等功能。

事实上，OpenSSL提供的CA应用程序就是一个小型的证书管理中心（CA），实现了证书签发的整个流程和证书管理的大部分机制。

5.SSL和TLS协议

OpenSSL实现了SSL协议的SSLv2和SSLv3，支持了其中绝大部分算法协议。OpenSSL也实现了TLSv1.0，TLS是SSLv3的标准化版，虽然区别不大，但毕竟有很多细节不尽相同。

虽然已经有众多的软件实现了OpenSSL的功能，但是OpenSSL里面实现的SSL协议能够让我们对SSL协议有一个更加清楚的认识，因为至少存在两点：一是OpenSSL实现的SSL协议是开放源代码的，我们可以追究SSL协议实现的每一个细节；二是OpenSSL实现的SSL协议是纯粹的SSL协议，没有跟其它协议（如HTTP）协议结合在一起，澄清了SSL协议的本来面目。

6.应用程序

OpenSSL的应用程序已经成为了OpenSSL重要的一个组成部分，其重要性恐怕是OpenSSL的开发者开始没有想到的。现在OpenSSL的应用中，很多都是基于OpenSSL的应用程序而不是其API的，如OpenCA，就是完全使用OpenSSL的应用程序实现的。OpenSSL的应用程序是基于OpenSSL的密码算法库和SSL协议库写成的，所以也是一些非常好的OpenSSL的API使用范例，读懂所有这些范例，你对OpenSSL的API使用了解就比较全面了，当然，这也是一项锻炼你的意志力的工作。

OpenSSL的应用程序提供了相对全面的功能，在相当多的人看来，OpenSSL已经为自己做好了一切，不需要再做更多的开发工作了，所以，他们也把这些应用程序成为OpenSSL的指令。OpenSSL的应用程序主要包括密钥生成、证书管理、格式转换、数据加密和签名、SSL测试以及其它辅助配置功能。

7.Engine机制 Engine机制的出现是在OpenSSL的0.9.6版的事情，开始的时候是将普通版本跟支持Engine的版本分开的，到了OpenSSL的0.9.7版，Engine机制集成到了OpenSSL的内核中，成为了OpenSSL不可缺少的一部分。 Engine机制目的是为了使OpenSSL能够透明地使用第三方提供的软件加密库或者硬件加密设备进行加密。OpenSSL的Engine机制成功地达到了这个目的，这使得OpenSSL已经不仅仅使一个加密库，而是提供了一个通用地加密接口，能够与绝大部分加密库或者加密设备协调工作。当然，要使特定加密库或加密设备更OpenSSL协调工作，需要写少量的接口代码，但是这样的工作量并不大，虽然还是需要一点密码学的知识。Engine机制的功能跟Windows提供的CSP功能目标是基本相同的。目前，OpenSSL的0.9.7版本支持的内嵌第三方加密设备有8种，包括：CryptoSwift、nCipher、Atalla、Nuron、UBSEC、Aep、SureWare以及IBM 4758 CCA的硬件加密设备。现在还出现了支持PKCS#11接口的Engine接口，支持微软CryptoAPI的接口也有人进行开发。当然，所有上述Engine接口支持不一定很全面，比如，可能支持其中一两种公开密钥算法。

8.辅助功能

BIO机制是OpenSSL提供的一种高层IO接口，该接口封装了几乎所有类型的IO接口，如内存访问、文件访问以及Socket等。这使得代码的重用性大幅度提高，OpenSSL提供API的复杂性也降低了很多。

OpenSSL对于随机数的生成和管理也提供了一整套的解决方法和支持API函数。随机数的好坏是决定一个密钥是否安全的重要前提。

OpenSSL还提供了其它的一些辅助功能，如从口令生成密钥的API，证书签发和管理中的配置文件机制等等。如果你有足够的耐心，将会在深入使用OpenSSL的过程慢慢发现很多这样的小功能，让你不断有新的惊喜。

---