openssl實驗總結
OPENSSL簡介
OpenSSL項目是一個協作開發一個健壯的，商業級的，全功能的，並且開放源代碼工具包，它實現了安全套接字層(SSL v2/v3)和傳輸層安全(TLS v1)協議以及全強大的通用加密庫。
OPENSSL由3部分組成：
- The SSL library(SSL、TLS開發代碼庫)
- the Crypto library(密碼學相關開發代碼庫)
- command line tool(命令行工具，提供CA、證書等功能)
關於安裝
一般的linux會自帶openssl，但是想要編程的話需要安裝一個libssl-dev的軟件包，原因是，雖然系統一般會自帶openssl但是在bin文件夾下還有usr/include文件夾下一般都沒有openssl的各種.h頭文件，所以需要安裝軟件包來進行頭文件的補全。
接下來會講解命令行下的openssl的使用
1、消息摘要算法應用例子 （sha1 md5 base64等算法均可 在下方替換即可）
用SHA1算法計算文件file.txt的哈西值，輸出到stdout：
openssl dgst -sha1 file.txt
用SHA1算法計算文件file.txt的哈西值，輸出到文件digest.txt：
openssl sha1 -out digest.txt file.txt
用DSS1(SHA1)算法為文件file.txt簽名，輸出到文件dsasign.bin。簽名的private key必須為DSA算法產生的，保存在文件dsakey.pem中。
openssl dgst -dss1 -sign dsakey.pem -out dsasign.bin file.txt
用dss1算法驗證file.txt的數字簽名dsasign.bin，驗證的private key為DSA算法產生的文件dsakey.pem。
openssl dgst -dss1 -prverify dsakey.pem -signature dsasign.bin file.txt
用sha1算法為文件file.txt簽名,輸出到文件rsasign.bin，簽名的private key為RSA算法產生的文件rsaprivate.pem。
openssl sha1 -sign rsaprivate.pem -out rsasign.bin file.txt
# 用sha1算法驗證file.txt的數字簽名rsasign.bin，驗證的public key為RSA算法生成的rsapublic.pem。
openssl sha1 -verify rsapublic.pem -signature rsasign.bin file.txt
2、對稱加密應用例子
對稱加密應用例子，用DES3算法的CBC模式加密文件plaintext.doc，加密結果輸出到文件ciphertext.bin。
openssl enc -des3 -salt -in plaintext.doc -out ciphertext.bin
用DES3算法的OFB模式解密文件ciphertext.bin，提供的口令為trousers，輸出到文件plaintext.doc。注意：因為模式不同，該命令不能對以上的文件進行解密。
openssl enc -des-ede3-ofb -d -in ciphertext.bin -out plaintext.doc -pass pass:trousers
用Blowfish的CFB模式加密plaintext.doc，口令從環境變量PASSWORD中取，輸出到文件ciphertext.bin。
openssl bf-cfb -salt -in plaintext.doc -out ciphertext.bin -pass env:PASSWORD
給文件ciphertext.bin用base64編碼，輸出到文件base64.txt。
openssl base64 -in ciphertext.bin -out base64.txt
用RC5算法的CBC模式加密文件plaintext.doc，輸出到文件ciphertext.bin，salt、key和初始化向量(iv)在命令行指定。
openssl rc5 -in plaintext.doc -out ciphertext.bin -S C62CB1D49F158ADC -iv E9EDACA1BD7090C6 -K 89D4B1678D604FAA3DBFFD030A314B29
3、Diffie-Hellman應用例子
使用生成因子2和隨機的1024-bit的素數產生D0ffie-Hellman參數，輸出保存到文件dhparam.pem
openssl dhparam -out dhparam.pem -2 1024
從dhparam.pem中讀取Diffie-Hell參數，以C代碼的形式，輸出到stdout。
openssl dhparam -in dhparam.pem -noout -C
4、DSA應用例子應用例子
生成1024位DSA參數集，並輸出到文件dsaparam.pem。
openssl dsaparam -out dsaparam.pem 1024
使用參數文件dsaparam.pem生成DSA私鑰匙，采用3DES加密后輸出到文件dsaprivatekey.pem
openssl gendsa -out dsaprivatekey.pem -des3 dsaparam.pem
使用私鑰匙dsaprivatekey.pem生成公鑰匙，輸出到dsapublickey.pem
openssl dsa -in dsaprivatekey.pem -pubout -out dsapublickey.pem
從dsaprivatekey.pem中讀取私鑰匙，解密並輸入新口令進行加密，然后寫回文件dsaprivatekey.pem
openssl dsa -in dsaprivatekey.pem -out dsaprivatekey.pem -des3 -passin
5、RSA應用例子
產生1024位RSA私匙，用3DES加密它，口令為trousers，輸出到文件rsaprivatekey.pem
openssl genrsa -out rsaprivatekey.pem -passout pass:trousers -des3 1024
從文件rsaprivatekey.pem讀取私匙，用口令trousers解密，生成的公鑰匙輸出到文件rsapublickey.pem
openssl rsa -in rsaprivatekey.pem -passin pass:trousers -pubout -out rsapubckey.pem
用公鑰匙rsapublickey.pem加密文件plain.txt，輸出到文件cipher.txt
openssl rsautl -encrypt -pubin -inkey rsapublickey.pem -in plain.txt -out cipher.txt
使用私鑰匙rsaprivatekey.pem解密密文cipher.txt，輸出到文件plain.txt
openssl rsautl -decrypt -inkey rsaprivatekey.pem -in cipher.txt -out plain.txt
用私鑰匙rsaprivatekey.pem給文件plain.txt簽名，輸出到文件signature.bin
openssl rsautl -sign -inkey rsaprivatekey.pem -in plain.txt -out signature.bin
用公鑰匙rsapublickey.pem驗證簽名signature.bin，輸出到文件plain.txt
openssl rsautl -verify -pubin -inkey rsapublickey.pem -in signature.bin -out plain
從X.509證書文件cert.pem中獲取公鑰匙，用3DES加密mail.txt，輸出到文件mail.enc
openssl smime -encrypt -in mail.txt -des3 -out mail.enc cert.pem
從X.509證書文件cert.pem中獲取接收人的公鑰匙，用私鑰匙key.pem解密S/MIME消息mail.enc，結果輸出到文件mail.txt
openssl smime -decrypt -in mail.enc -recip cert.pem -inkey key.pem -out mail.txt
cert.pem為X.509證書文件，用私匙key,pem為mail.txt簽名，證書被包含在S/MIME消息中，輸出到文件mail.sgn
openssl smime -sign -in mail.txt -signer cert.pem -inkey key.pem -out mail.sgn
驗證S/MIME消息mail.sgn，輸出到文件mail.txt，簽名者的證書應該作為S/MIME消息的一部分包含在mail.sgn中
openssl smime -verify -in mail.sgn -out mail.txt
接下來說明編程實例，這里舉兩個例子，分別是md5算法和rsa密碼加密算法
md5：
引用庫
openssl/md5.h
主要函數
int MD5Init(MD5CTX *c);
初始化md5上下文結構
int MD5Update(MD5CTX *c, const void *data, size_t len);
刷新MD5，將文件連續數據分片放入進行MD5刷新
int MD5Final(unsigned char *md, MD5CTX *c);int MD5Init(MD5CTX *c);
產生最終的md5數據
unsigned char *MD5(const unsigned char *d, size_t n, unsigned char *md);
直接產生字符串的MD5
實驗代碼:
include <stdio.h>
include <string.h>
include <stdlib.h>
include <openssl/md5.h>
int main(int argc, char** argv)
{
MD5_CTX hash_ctx;
char input_string[128];
unsigned char hash_ret[16];
int i;
if (argc != 2)
{
fprintf(stderr, "%s \n", argv[0]);
exit(-1);
}
snprintf(input_string, sizeof(input_string), "%s\n", argv[1]);
t
MD5_Init(&hash_ctx);
)
MD5_Update(&hash_ctx, input_string, strlen(input_string));
MD5_Final(hash_ret, &hash_ctx);
printf("Input string: %s", input_string);
printf("Output string: ");
for (i=0; i<32; ++i)
{
if (i % 2 == 0)
{
printf("%x", (hash_ret[i/2] >> 4) &0xf);
}
else
{
printf("%x", (hash_ret[i/2]) &0xf);
}
}
printf("\n");
return 0;
}
運行指令為
gcc -Wall md5.c -o md5 -lssl
結果測試
接下來說明rsa編程：
RSA是一個非對稱加密算法。簡單說來，非對稱加密算法就是說加密解密一個文件需要有兩個密鑰，一個用來加密，為公鑰，一個用來解密，為私鑰。證書可以用來授權公鑰的使用。
首先來說明一下命令行下的相關指令：
在openssl中密鑰一般采用.pem格式
1.openssl genrsa -des3 -out prikey.pem 1024 #生成rsa密鑰
Enter pass phrase for prikey.pem: xxx
Verifying - Enter pass phrase for prikey.pem: xxx
2.openssl rsa -in prikey.pem -out prikey.pem #去除掉密鑰文件保護密碼
輸入提取密碼（和剛才輸入的一致）：Enter pass phrase for prikey.pem: xxx
writing RSA key.
3.openssl rsa -in prikey.pem -pubout -out pubkey.pem #分離出公鑰
writing RSA key.
4.openssl asn1parse -out temp.ans -i -inform PEM < prikey.pem #提取十六進制密鑰
所需頭文件：
include<openssl/rsa.h>
include<openssl/pem.h>
include<openssl/err.h>
編譯所需指令：gcc -Wall -O2 -o rsa rsa.c -lcrypto -lssl
編程思想：
首先引用三個openssl中關於rsa以及.pem密鑰的頭文件，之后定義主函數，src字符串為hello openssl_rsa，加密解密的字符串暫時為空。之后引用兩個函數my-encrypt與my_decrypt，之后進行輸出，如果為空則釋放字符串return 0即可。接下來將解兩種之前定義過的方法，之前先用命令行創建公鑰和私鑰.pem文件，之后在開始對它們分別define為prikey和pubkey。之后在方法中引用原始字符串以及密鑰（注意是長度為1024）。之后對其進行引用RSA_public_encrypt(rsa_len,(unsigned char *)str,(unsigned char *)en,rsa,RSA_NO_PADDING)函數為真即輸出。
編程結果：
