openssl使用手冊資料

OpenSSL有兩種運行模式：交互模式和批處理模式。

直接輸入opens?回車進(jìn)入交互模式,輸入帶命令選項的openssl進(jìn)入批處理模式。

⑴配置文件

OpenSSL的默認(rèn)配置文件位置不是很固定,可以用opensslca命令得知。

你也可以指定自己的配置文件。

當(dāng)前只有三個命令會使用這個配置文件：有望未來版本會

OpenSSLca,req,x509o

有更多命令使用配置文件。

⑵消息摘要算法

支持的算法包括:（有時候叫做

MD2,MD4,MD5,MDC2,SHA1DSS1）,RIPEMD-160o

SHA1和RIPEMD-160產(chǎn)生160位哈西值，其他的產(chǎn)生128位。除非出于兼容性考慮，否

則推薦使用SHA1或者RIPEMD-160。

除了RIPEMD-160需要用rmdl60命令外，其他的算法都可用dgst命令來執(zhí)行。

OpenSSL對于SHA1的處理有點奇怪，有時候必須把它稱作DSS1來引用。

消息摘要算法除了可計算哈西值，還可用于簽名和驗證簽名。簽名的時候，對于DSA

生成的私匙必須要和DSS1（即SHAD搭配。而對于RSA生成的私匙，任何消息摘要算法

都可使用。

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#消息摘要算法應(yīng)用例子

#用SHA1算法計算文件fiMtxt的哈西值,輸出到stdout

$openssldgst-shalfile.txt

#用SHA1算法計算文件file.txt的哈西值，輸出到文件digesttxt

$opensslshal-outdigesttxtfile.txt

#用DSSl(SHAl)算法為文件file.txt簽名，輸出到文件dsasign.bin

#簽名的privatekey必須為DSA算法產(chǎn)生的，保存在文件dsakey.pem中

$openssldgst-dssl-signdsakey.pem-outdsasign.binfile.txt

#用dssl算法驗證file.txt的數(shù)字簽名dsasign.bin,

#驗證的privatekey為DSA算法產(chǎn)生的文件dsakey.pem

$openssldgst-dssl-prverifydsakey.pem-signaturedsasign.binfile.txt

#用shal算法為文件file.txt簽名，輸出到文件rsasign.bin

#簽名的privatekey為RSA算法產(chǎn)生的文件rsaprivate.pem

$opensslshal-signrsaprivate.pem-outrsasign.binfile.txt

#用shal算法驗證行l(wèi)e.txt的數(shù)字簽名rsasign.bin,

#驗證的publickey為RSA算法生成的rsapublic.pem

$opensslshal-verifyrsapublic.pem-signaturersasign.binfile.txt

(3)對稱密碼

OpenSSL支持的對稱密碼包括Blowfish,CAST5,DES,3DES(TripleDES),IDEA,RC2,

以及還新增了的支持。很多對稱密碼支持不同的模式，

RC4RC5dOpenSSL0.9.7AES

包括以及。對于每一種密碼，默認(rèn)的模式總是需要特別指出的

CBC,CFB,ECBOFBCBCO

是，盡量避免使用ECB模式，要想安全地使用它難以置信地困難。

enc命令用來訪問對稱密碼，此外還可以用密碼的名字作為命令來訪問。除了加解密，

base64可作為命令或者enc命令選項對數(shù)據(jù)進(jìn)行base64編碼/解碼。

當(dāng)你指定口令后,命令行工具會把口令和一個8字節(jié)的sa*隨機生成的)進(jìn)行組合，然

后計算MD5hash值。這個hash值被切分成兩部分：加密鑰匙(key)和初始化向量

當(dāng)然加密鑰匙和初始化向量也可以手工指定，但是不推薦那樣，

(initializationvector)o

因為容易出錯。

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#對稱加密應(yīng)用例子

#用算法的模式加密文件

DES3CBCplaintextdoc;

#加密結(jié)果輸出到文件ciphertext.bin

$opensslenc-des3-salt-inplaintextdoc-outciphertext.bin

#用DES3算法的OFB模式解密文件ciphertextbin,

#提供的口令為trousers,輸出到文件plaintextdoc

#注意：因為模式不同，該命令不能對以上的文件進(jìn)行解密

$opensslenc-des-ede3-ofb-d-inciphertextbin-outplaintextdoc-pass

pass:trousers

#用Blowfish的CFB模式加密plaintextdoc,口令從環(huán)境變量PASSWORD中取

#輸出到文件ciphertext.bin

$opensslbf-cfb-salt-inplaintextdoc-outciphertext.bin-pass

env:PASSWORD

#給文件ciphertext.bin用base64編碼,輸出到文件base64,txt

$opensslbase64-inciphertext.bin-outbase64.txt

#用RC5算法的CBC模式加密文件plaintextdoc

#輸出到文件ciphertext.bin,

#saltkey和初始化向量(iv)在命令行指定

$opensslrc5-inplaintextdoc-outciphertext.bin-SC62CB1D49F158ADC-iv

E9EDACA1BD7090C6-K

89D4B1678D604FAA3DBFFD030A314B29

⑷公匙密碼

41Diffie-Hellman

被用來做鑰匙協(xié)商(keyagreement),具有保密(secrecy)功能，但是不具有加密

(encryption)或者認(rèn)證(authentication)功能，因此在進(jìn)行協(xié)商前需用別的方式對另一方進(jìn)

彳秋證。

首先，Diffie-Hellman創(chuàng)建一套雙方都認(rèn)可的參數(shù)集，包括一個隨機的素數(shù)和生成因

子(generatorvalue,通常是2或者5)?；谶@個參數(shù)集,雙方都計算出一個公鑰匙和私

鑰匙，公鑰匙交給對方，對方的公鑰匙和自己的私鑰匙用來計算共享的鑰匙。

OpenSSL0,9.5提供了dhparam命令用來生成參數(shù)集，但是生成公鑰匙和私鑰匙的

命令dh和gendh已不推薦使用.未來版本可能會加上這個功能。

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#Diffie-Hellman應(yīng)用例子

#使用生成因子2和隨機的1024?bit的素數(shù)產(chǎn)生DOffie-Hellman參數(shù)

#輸出保存到文件dhparam.pem

$openssldhparam-outdhparam.pem-21024

#從dhparam.pem中讀取D卅ie-Hell參數(shù)，以C代碼的形式

#輸出到stdout

$openssldhparam-indhparam.pem-noout-C

4.2數(shù)字簽名算法(DigitalSignatureAlgorithm,DSA)

主要用來做認(rèn)證，不能用來加密(encryption)或者保密(secrecy),因此它通常和

Diffie-Hellman配合使用。在進(jìn)行鑰匙協(xié)商前先用DSA進(jìn)行認(rèn)證(authentication)。

有三個命令可用來完成DSA算法提供的功能。

dsaparam命令生成和檢查DSA參數(shù)，還可生成DSA私鑰匙。

gendsa命令用來為一套DSA參數(shù)生成私鑰匙，這把私鑰匙可明文保存，也可指定加

密選項加密保存?？刹捎肈ES,3DES,或者IDEA進(jìn)行加密。

dsa命令用來從DSA的私鑰匙中生成公鑰匙,還可以為私鑰匙加解密,或者改變私鑰

匙加密的口令。

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#DSA應(yīng)用例子

#生成1024位DSA參數(shù)集,并輸出到文件dsaparam.pem

$openssldsaparam-outdsaparam.pem1024

#使用參數(shù)文件dsaparam.pem生成DSA私鑰匙,

#采用3DES加密后輸出到文件dsaprivatekey.pem

$opensslgendsa-outdsaprivatekey.pem-des3dsaparam.pem

#使用私鑰匙dsaprivatekey.pem生成公鑰匙，

#輸出到dsapublickey.pem

$openssldsa=indsaprivatekey.pem-pubout-outdsapublickey.pem

#從dsaprivatekey.pem中讀取私鑰匙,解密并輸入新口令進(jìn)行加密,

#然后寫回文件dsaprivatekey.pem

$openssldsa-indsaprivatekey.pem-outdsaprivatekey.pem-des3-passin

4.3RSA

得名于它的三位創(chuàng)建者:

RSARonRivest,AdiShamir,LeonardAdleman9

目前之所以如此流行,是因為它集保密、認(rèn)證、加密的功能于T本.

不像Diffie^Hellman和DSA,RSA算法不需要生成參數(shù)文件,這在很大程度上簡化

了操作。

有三個命令可用來完成RSA提供的功能6

genrsa命令生成新的RSA私匙，推薦的私匙長度為1024位,不建議低于該值或者

高于2048位。

缺省情況下私匙不被加密，但是可用DES、3DES或者IDEA加密。

rsa命令可用來添加、修改、刪除私匙的加密保護(hù)，也可用來從私匙中生成RSA公匙，

或者用來顯示私匙或公匙信息。

「sautl命令提供RSA加密和簽名功能。但是不推薦用它來加密大塊數(shù)據(jù),或者給大塊

數(shù)據(jù)簽名，因為這種算法的速度較來慢.通常用它給對稱密

匙加密，然后通過enc命令用對稱密匙對大塊數(shù)據(jù)加密。

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#RSA應(yīng)用例子

#產(chǎn)生1024位RSA私匙，用3DES加密它,口令為trousers,

#輸出到文件「saprivatekeypem

$opensslgenrsa-outrsaprivatekey.pem-passoutpass:trousers-des31024

#從文件rs叩rivatekey.pem讀取私匙，用口令trousers解密，

#生成的公鑰匙輸出到文件rsapublickey.pem

$opensslrsa-inrsaprivatekey.pem-passinpass;trousers-pubout-out

rsapubckey.pem

#用公鑰匙rsapublickey.pem加密文件plain.txt,

#輸出到文件cipher.txt

$opensslrsautl-encrypt-pubin-inkeyrsapublickey.pem-inplain.txt-out

cipher.txt

#使用私鑰匙rsaprivatekey,pern解密密文cipher.txt,

#輸出到文件plain.txt

$opensslrsautl-decrypt-inkeyrsaprivatekey.pem-incipher.txt-outplain.txt

#用私鑰匙rs叩rivatekey.pem給文件plaimtxt簽名,

#輸出到文件signature.bin

$opensslrsautl-sign-inkeyrsaprivatekey.pem-inplain.txt-outsignature.bin

#用公鑰匙rsapublickey.pem驗證簽名signature.bin,

#輸出到文件plain.txt

$opensslrsautl-verify-pubin-inkeyrsapublickey.pem-insignature.bin-out

plain

(5)S/MIM[[SecureMultipurposeInternetMailExchange]

S/MIME應(yīng)用于安全郵件交換，可用來認(rèn)證和加密,是PGP的競爭對手。與PGP不

同的是，它需要一套公匙體系建立信任關(guān)系，而PGP只需直接從臬個地方獲取對方的公匙

就可以.然而正因為這樣，它的擴展性比PGP要好。另一方面，S/MIME可以對多人群發(fā)

安全消息，而PGP則不能。

命令$mime可用來加解密、簽名、驗證S/MIMEv2消息(對S/MIMEv3的支持有限

而且很可能不工作)。對于沒有內(nèi)置S/MIME支持的應(yīng)用來說，可通過smime來處理進(jìn)來

(incoming)和出去(outgoing)的消息。

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#RSA應(yīng)用例子

#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

$opensslsmime-encrypt-inmail.txt-des3-outmail.enccert.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(jié)果輸出到文件mail.txt

$opensslsmime-decrypt-inmail.enc-recipcert.pem-inkeykey.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maiLsgn

$opensslsmime-sign-inmail.txt-signercert.pem-inkeykey.pem-out

mail.sgn

#驗證S/MIME消息maiLsgn,輸出到文件mail.txt

#簽名者的證書應(yīng)該作為S/MIME消息的一部分包含在maiLsgn中

$opensslsmime-verify-inmail.sgn-outmail.txt

(6)口令和口令輸入(passphase)

OpenSSL口令選項名稱不是很一致，通常為passin和passout.可以指定各種各樣

的口令輸入來源,不同的來源所承擔(dān)的風(fēng)險取決于你的接受能九

stdin

這種方式不同于缺省方式，它允許重定向標(biāo)準(zhǔn)輸入,而缺省方式下是直接從真實的終

端設(shè)備(TTY)讀入口令的。

pass:

直接在命令行指定口令為password.不推薦這樣使用。

env;

從環(huán)境變量中獲取口令，比pass方式安全了些，但是進(jìn)程環(huán)境仍可能被別有用心的進(jìn)

程讀到。

file:

從文件中獲取，注意保護(hù)好文件的安全性。

fd:

從文件描述符中讀取。通常情況是父進(jìn)程啟動OpenSSL命令行工具，由于OpenSSL

繼承了父進(jìn)程的文件描述符，因此可以從文件描述符中讀取口令。

(7)重置偽隨機數(shù)生成器(SeedingthePseudorandomNumberGenerator)

對于OpenSSL,正確地重置PRNG(Pseud。RandomNumberGenerator很重要。

命令行工具會試圖重置PRNG,當(dāng)然這不是萬無一失的。如果錯誤發(fā)生，命令行工具

會生成一條警告，這意味著生成的隨機數(shù)是可預(yù)料的，這時就應(yīng)該采用一種更可靠的重置

機制而不能是默認(rèn)的。

在Windows系統(tǒng)，重置PRNG的來源很多，比如屏幕內(nèi)容。在Unix系統(tǒng),通常通

過設(shè)備/dev/urandom來重置PRNG.從0.9.7開始，OpenSSL還試圖通過連接EGD套

接字來重置PRNG。

除了基本的重置來源，命令行工具還會查找包含隨機數(shù)據(jù)的文件。假如環(huán)境變量

RANDFILE被設(shè)置它的值就可以用來重置PRNG。如果沒有設(shè)置則HOME目錄下的.「nd

文件將會使用。

OpenSSL還提供了一個命令rand用來指定重置來源文件。來源文件之間以操作系統(tǒng)

的文件分割字符隔開。對于Unix系統(tǒng),如果來源文件是EGD套接字，則會從EGD服務(wù)

器獲取隨機數(shù)。

EGD服務(wù)器是用Perl寫成的收集重置來源的daemon可運行在裝了Perl的基于Unix

的系統(tǒng)，見o如果沒有/dev/random或者/dev/urandom,

EGD是T不錯的候選

EGD不能運行在Windows系統(tǒng)中。對于Windows環(huán)境，推薦使用EGADS(Entropy

它可運行在和系統(tǒng)中,見

GatheringAndDistributionSystem)eUnixWindows

/egadso

(本文參考O'Reilly-NetworkSecuritywithOpenSSL)

附加測試實例：

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#消息摘要算法應(yīng)用例子

#用SHA1算法計算文件file.txt的哈西值,輸出到stdout

$openssldgst-shalfile.txt

[root@server02echozhaohang>file.txt

[root@server02-]#openssldgst-shalfile.txt

SHAl(file.txt)=cf017022db32f04cb57d2eclae6b39751a6155e4

#用SHA1算法計算文件file.txt的哈西值輸出到文件digests

$opensslshal-outdigesttxtfile.txt

[root@server02~]#opensslshal-outdigesttxtfile.txt

[root@server02~]#catdigest.txt

SHAl(file.txt)=cf017022db32f04cb57d2eclae6b39751a6155e4

#用DSSl(SHAl)算法為文件We.txt簽名，輸出到文件dsasign.bin

#簽名的privatekey必須為DSA算法產(chǎn)生的，保存在文件dsakey.pem中

$openssldgst-dssl-signdsakey.pem-outdsasign.binfile.txt

#用dssl算法驗證file.txt的數(shù)字簽名dsasign.bin,

#驗證的privatekey為DSA算法產(chǎn)生的文件dsakey.pem

$openssldgst-dssl-prverifydsakey.pem-signaturedsasign.binfile.txt

#用shal算法為文件file.txt簽名輸出到文件rsasign.bin

#簽名的privatekey為RSA算法產(chǎn)生的文件rsaprivate.pem

$opensslshal-signrsaprivate.pem-outrsasign.binfile.txt

#用shal算法驗證file.txt的數(shù)字簽名rsasign.bin,

#驗證的publickey為RSA算法生成的rsapublk.pem

$opensslshal-verifyrsapublic.pem-signaturersasign.binfile.txt

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#對稱加密應(yīng)用例子

#用DES3算法的CBC模式加密文件file.txt

#加密結(jié)果輸出到文件ciphertextbin

$opensslenc-des3-salt-infile.txt-outciphertext.bin-passpass:123456

#用DES3算法的CBC模式解密文件ciphertextbin

$opensslenc-des3-d-inciphertext.bin-passpass:123456

#用DES3算法的OFB模式解密文件ciphertextbin:

#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(jìn)行解密

$opensslenc-des-ede3-ofb-d-inciphertext.bin-outfile.txt-pass

pass:123456

#用Blowfish的CFB模式加/解密file.txt,口令從環(huán)境變量HOSTNMAE中取

$opensslbf-cfb-salt-infile.txt-outciphertext.bin-passenv:HOSTNAME

$opensslbf-cfb-d-inciphertext.bin-passenv:HOSTNAME

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#DSA應(yīng)用例子?數(shù)字簽名算法

#給文件ciphertext.bin用base64編碼,輸出到文件base64.txt

$opensslbase64-inciphertext.bin-outbase64,txt

#使用參數(shù)文件dsaparam.pem生成DSA私鑰匙，

#采用3DES加密后輸出到文件dsaprivatekey.pem

$opensslgendsa-outdsaprivatekey.pem-des3dsaparam.pem

#使用私鑰匙dsaprivatekey.pem生成公鑰匙，

#輸出到dsapublickey.pem

$ope