如何进行openssl学习的分析

本篇文章为大家展示了如何进行openssl学习的分析，内容简明扼要并且容易理解，绝对能使你眼前一亮，通过这篇文章的详细介绍希望你能有所收获。

传输过程要素：完整性、机密性、身份验证

1、加密算法

    1）对称加密：

    2）公钥加密算法（非对称加密算法）：

        公钥：任何人都可以看到

        私钥：自己才能看到

    3）ike：秘钥交换协议

    4）PKI：公钥基础设施

对称加密：

    使用同一个密码

    加密算法：DES、3DES    

        AES192、AES256、AES512

单向加密：

    算法：MD5、SHA1、CRC-32、SHA192

公钥加密：身份认证、数据加密

    算法：RSA（加密、签名）、DSA（签名）、Elgamal

OpenSSL：SSL的开源实现

    通用加密库：libcrypto

    libssl：TLS/SSL的实现

        基于会话的、实现了身份认证、数据机密性和会话完整性的TLS/SSL库

    openssl：命令行工具

        实现私有的证书颁发

[root@192 ~]# rpm -q openssl
openssl-1.0.2k-12.el7.x86_64
[root@192 ~]#  openssl version
OpenSSL 1.0.2k-fips  26 Jan 2017
[root@192 ~]#

        openssl官方网站： https://www.openssl.org/

        子命令：

            -?

            openssl speed    速度测试工具

[root@192 ~]# openssl speed des
Doing des cbc for 3s on 16 size blocks: 11523085 des cbc's in 2.96s
Doing des cbc for 3s on 64 size blocks: 3017947 des cbc's in 2.98s
Doing des cbc for 3s on 256 size blocks: 767332 des cbc's in 2.98s
Doing des cbc for 3s on 1024 size blocks: 189100 des cbc's in 2.97s
Doing des cbc for 3s on 8192 size blocks: 23942 des cbc's in 2.97s
Doing des ede3 for 3s on 16 size blocks: ^

            openssl enc：加密，解密文件

[root@192 demo]# openssl enc -des3 -salt -in /tmp/demo/1.txt -out 1.txt.des3
enter des-ede3-cbc encryption password:
Verifying - enter des-ede3-cbc encryption password:
[root@192 demo]# ll
总用量 8
-rw-r--r-- 1 root root 10 10月 21 22:01 1.txt
-rw-r--r-- 1 root root 32 11月 24 23:47 1.txt.des3
[root@192 demo]# view 1.txt
[root@192 demo]# view 1.txt.des3 
[root@192 demo]#

            openssl dgst：计算软件特征码

[root@192 demo]# md5sum 1.txt
c7fd8dfd6902d5503d5d1f41940174bf  1.txt
[root@192 demo]# sha1sum 1.txt
7eac1643c87e8a425c3e361c7e0a2a48e8bba9b8  1.txt
[root@192 demo]# md5sum 1.txt.2
c7fd8dfd6902d5503d5d1f41940174bf  1.txt.2
[root@192 demo]# openssl dgst -md5 1.txt
MD5(1.txt)= c7fd8dfd6902d5503d5d1f41940174bf
[root@192 demo]#

        openssl passwd -1：生产加密字符串

[root@192 demo]# openssl passwd -1
Password: 
Verifying - Password: 
$1$93NfzJP4$vIiNiNwVPt.kqR232B6KJ.
[root@192 demo]#

2、证书吊销列表：CRL

3、CA：证书颁发机构

PKI：定义CA，CA之间的信任关系、CA的吊销列表

    PKI：TLS/SSL：x509

    PKI：OpenGPG

4、证书格式：

    1）x509：TLS/SSL

        公钥，有效期限

        证书的合法拥有者

        证书该如何被使用

        证书该如何被使用

        CA信息

        CA签名的公钥、私钥

    2）pkcs12

5、TLS/SSL         OpenGPG

    四层模型：链路层、网络层、传输层、应用层

    七层模型：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层、应用层

    TCP/IP、http、smtp、ftp

    https：使用443端口        

    SSL：安全套接字 sercure socket layer

        SSLv2、SSLv3

        TLS：传输层安全协议

    HTTP：基于TCP协议

    HTTPS：使用443端口

        0）TCP三次握手

        1）建立SSL会话

        2）server端将证书发给客户端

        3）client验证证书、生成随机对称秘钥

        4）client传输通过公钥加密后的密码，发送给server

二、openssl实现私有CA

2.1、生成一对秘钥

[root@192 demo]# openssl genrsa 2048 >> server.key
Generating RSA private key, 2048 bit long modulus
.......................................................................................................................................................................................................+++
..............................................................+++
e is 65537 (0x10001)
[root@192 demo]# ll
总用量 16
-rw-r--r-- 1 root root   10 10月 21 22:01 1.txt
-rw-r--r-- 1 root root   10 11月 24 23:49 1.txt.2
-rw-r--r-- 1 root root   32 11月 24 23:47 1.txt.des3
-rw-r--r-- 1 root root 1675 11月 25 00:15 server.key

2.2、生成公钥

[root@192 demo]# openssl rsa -in server.key -pubout -out client.key
writing RSA key
[root@192 demo]# ll
总用量 20
-rw-r--r-- 1 root root   10 10月 21 22:01 1.txt
-rw-r--r-- 1 root root   10 11月 24 23:49 1.txt.2
-rw-r--r-- 1 root root   32 11月 24 23:47 1.txt.des3
-rw-r--r-- 1 root root  451 11月 25 00:20 client.key
-rw-r--r-- 1 root root 1675 11月 25 00:15 server.key

2.3、生成自签署证书

[root@192 demo]# openssl req -new -x509 -key server.key -out server.crt -days 365
You are about to be asked to enter information that will be incorporated
into your certificate request.
What you are about to enter is what is called a Distinguished Name or a DN.
There are quite a few fields but you can leave some blank
For some fields there will be a default value,
If you enter '.', the field will be left blank.
-----
Country Name (2 letter code) [XX]:CN
State or Province Name (full name) []:shanghai
Locality Name (eg, city) [Default City]:shanghai
Organization Name (eg, company) [Default Company Ltd]:fullgoal
Organizational Unit Name (eg, section) []:IT
Common Name (eg, your name or your server's hostname) []:test
Email Address []:test@test.com
[root@192 demo]# ll
总用量 24
-rw-r--r-- 1 root root   10 10月 21 22:01 1.txt
-rw-r--r-- 1 root root   10 11月 24 23:49 1.txt.2
-rw-r--r-- 1 root root   32 11月 24 23:47 1.txt.des3
-rw-r--r-- 1 root root  451 11月 25 00:20 client.key
-rw-r--r-- 1 root root 1391 11月 25 00:24 server.crt
-rw-r--r-- 1 root root 1675 11月 25 00:15 server.key
[root@192 demo]#

2.4、输出证书信息

[root@192 demo]# openssl x509 -text -in server.crt 
Certificate:
    Data:
        Version: 3 (0x2)
        Serial Number:
            e4:15:8c:18:56:55:8c:4e
    Signature Algorithm: sha256WithRSAEncryption
        Issuer: C=CN, ST=shanghai, L=shanghai, O=fullgoal, OU=IT, CN=test/emailAddress=test@test.com
        Validity
            Not Before: Nov 24 16:24:04 2018 GMT
            Not After : Nov 24 16:24:04 2019 GMT
        Subject: C=CN, ST=shanghai, L=shanghai, O=fullgoal, OU=IT, CN=test/emailAddress=test@test.com
        Subject Public Key Info:
            Public Key Algorithm: rsaEncryption
                Public-Key: (2048 bit)
                Modulus:
                    00:c9:ba:c2:13:78:d5:51:56:85:aa:99:6d:61:73:
                    8d:87:c4:57:a1:ca:90:2d:4c:d0:6c:61:15:98:82:
                    1d:c4:e5:4a:d9:57:e4:86:46:f5:f2:9b:84:f5:76:
                    69:d2:11:7a:7d:d5:c1:57:c2:35:8f:6f:46:51:fb:
                    d7:35:dc:21:cd:e9:f2:16:3c:00:dd:56:f1:6e:76:
                    58:a3:cd:52:31:6b:fa:04:51:e1:92:a9:f0:d9:2a:
                    57:20:aa:c1:88:df:b2:ca:45:14:cc:06:18:d1:2f:
                    62:da:5c:90:50:a4:ed:c8:42:49:2b:81:4c:ae:1f:
                    a3:3c:88:38:21:25:7a:9f:8b:c5:69:8e:69:2d:af:
                    23:65:03:0e:69:16:ab:b9:48:18:25:08:ff:4e:ce:
                    c0:10:39:a7:ed:94:9f:a1:a9:d3:cb:f3:4b:c2:24:
                    4d:fe:87:86:f9:91:80:a7:23:01:0f:ad:8c:f4:e1:
                    d3:ff:85:24:07:39:64:32:02:46:a8:df:5a:83:bf:
                    70:2e:d0:a3:7e:0c:d5:71:39:a7:21:fa:2d:5a:a3:
                    41:16:1a:06:38:7c:37:c4:12:59:fc:c2:83:c5:93:
                    0f:b8:de:f1:ca:57:64:ad:9f:5f:a7:2c:43:63:b2:
                    61:93:dd:fc:4a:bb:bf:d8:e2:e2:9e:a3:82:a8:1a:
                    27:c5
                Exponent: 65537 (0x10001)
        X509v3 extensions:
            X509v3 Subject Key Identifier: 
                59:88:62:54:A7:93:A7:7D:71:D2:97:45:29:6C:5A:63:0A:55:14:90
            X509v3 Authority Key Identifier: 
                keyid:59:88:62:54:A7:93:A7:7D:71:D2:97:45:29:6C:5A:63:0A:55:14:90
            X509v3 Basic Constraints: 
                CA:TRUE
    Signature Algorithm: sha256WithRSAEncryption
         8e:f7:ad:3a:04:7d:dd:41:67:df:b2:3b:d3:31:02:33:c2:e1:
         20:d0:29:0d:7e:98:c8:8c:87:e0:2b:62:70:3a:6e:fb:d3:9a:
         20:a6:89:ef:04:5d:d6:3f:ac:ae:12:91:ce:fb:a4:bf:b5:32:
         49:cb:09:e5:f1:09:71:a9:e8:4b:1c:84:de:cc:e7:70:7c:24:
         8d:66:38:05:63:7f:40:bd:1a:c7:1b:43:df:69:9b:0c:de:22:
         26:b0:26:00:b7:2b:61:12:a8:d4:18:7f:b8:24:59:f3:43:35:
         26:d4:90:23:db:80:8a:37:a4:63:74:aa:9f:50:bf:9c:a6:86:
         0c:a1:60:65:1d:80:20:8b:e2:0d:fb:32:a4:00:01:99:9a:df:
         e6:f8:6b:15:7a:3b:52:3c:92:0a:51:d6:9e:31:03:6e:65:90:
         af:ca:77:e7:37:69:ac:75:f7:3e:09:fa:64:b7:39:3b:a1:e3:
         c3:02:e7:5f:85:25:7f:78:cf:c6:37:1a:80:41:1b:a2:e3:7d:
         c0:fc:bc:e1:a8:70:3a:da:29:79:c2:83:2b:63:07:ce:8e:81:
         0b:1f:47:91:84:df:23:1f:bc:67:2d:5c:3a:3e:95:f2:b4:82:
         d5:99:0e:8e:b3:0e:cd:2a:74:98:37:50:b0:1c:e7:01:7e:4f:
         b8:6c:0f:7c
-----BEGIN CERTIFICATE-----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-----END CERTIFICATE-----
[root@192 demo]#

2.5、 创建CA

[root@192 demo]# cd /etc/pki/tls/
[root@192 tls]# vi openssl.cnf 
[root@192 CA]# (umask 077; openssl genrsa -out private/cakey.pem 2048 )
Generating RSA private key, 2048 bit long modulus
...............................................+++
..................+++
e is 65537 (0x10001)
[root@192 CA]# ll
总用量 0
drwxr-xr-x. 2 root root  6 4月  11 2018 certs
drwxr-xr-x. 2 root root  6 4月  11 2018 crl
drwxr-xr-x. 2 root root  6 4月  11 2018 newcerts
drwx------. 2 root root 23 11月 25 00:35 private
[root@192 CA]# ll private/
总用量 4
-rw------- 1 root root 1679 11月 25 00:35 cakey.pem
[root@192 CA]# openssl req -new -x509 -key private/cakey.pem -out cacert.pem
You are about to be asked to enter information that will be incorporated
into your certificate request.
What you are about to enter is what is called a Distinguished Name or a DN.
There are quite a few fields but you can leave some blank
For some fields there will be a default value,
If you enter '.', the field will be left blank.
-----
Country Name (2 letter code) [XX]:CN
State or Province Name (full name) []:shanghai
Locality Name (eg, city) [Default City]:shanghai
Organization Name (eg, company) [Default Company Ltd]:fullgoal
Organizational Unit Name (eg, section) []:IT
Common Name (eg, your name or your server's hostname) []:fullgoal
Email Address []:fullgoal@fullgoal.com
[root@192 CA]# ll
总用量 4
-rw-r--r--  1 root root 1424 11月 25 00:37 cacert.pem
drwxr-xr-x. 2 root root    6 4月  11 2018 certs
drwxr-xr-x. 2 root root    6 4月  11 2018 crl
drwxr-xr-x. 2 root root    6 4月  11 2018 newcerts
drwx------. 2 root root   23 11月 25 00:35 private
[root@192 CA]# touch index.txt
[root@192 CA]# echo 01 > serial
[root@192 CA]# ls
cacert.pem  certs  crl  index.txt  newcerts  private  serial
[root@192 CA]#

2.6、到CA申请许可

[root@192 ~]# cd /tmp/demo/
[root@192 demo]# ls
1.txt  1.txt.2  1.txt.des3  client.key  server.crt  server.key
[root@192 demo]# mkdir ssl
[root@192 demo]# cd ssl/
[root@192 ssl]# pwd
/tmp/demo/ssl
[root@192 ssl]# (umask 077; openssl genrsa -out httpd.key )
Generating RSA private key, 2048 bit long modulus
................................+++
....................................................+++
e is 65537 (0x10001)
[root@192 ssl]# ls
httpd.key
[root@192 ssl]# cat httpd.key 
-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----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-----END RSA PRIVATE KEY-----
[root@192 ssl]# openssl req -new -key httpd.key -out httpd.csr 
You are about to be asked to enter information that will be incorporated
into your certificate request.
What you are about to enter is what is called a Distinguished Name or a DN.
There are quite a few fields but you can leave some blank
For some fields there will be a default value,
If you enter '.', the field will be left blank.
-----
Country Name (2 letter code) [XX]:CN
State or Province Name (full name) []:shanghai
Locality Name (eg, city) [Default City]:shanghai
Organization Name (eg, company) [Default Company Ltd]:fullgoal
Organizational Unit Name (eg, section) []:IT
Common Name (eg, your name or your server's hostname) []:www.full.com
Email Address []:full@full1.com   
Please enter the following 'extra' attributes
to be sent with your certificate request
A challenge password []:
An optional company name []:
[root@192 ssl]# ls
httpd.csr  httpd.key
[root@192 ssl]# openssl ca -in httpd.csr -out httpd.crt -days 365
Using configuration from /etc/pki/tls/openssl.cnf
Check that the request matches the signature
Signature ok
Certificate Details:
        Serial Number: 1 (0x1)
        Validity
            Not Before: Nov 24 16:45:54 2018 GMT
            Not After : Nov 24 16:45:54 2019 GMT
        Subject:
            countryName               = CN
            stateOrProvinceName       = shanghai
            organizationName          = fullgoal
            organizationalUnitName    = IT
            commonName                = www.full.com
            emailAddress              = full@full1.com
        X509v3 extensions:
            X509v3 Basic Constraints: 
                CA:FALSE
            Netscape Comment: 
                OpenSSL Generated Certificate
            X509v3 Subject Key Identifier: 
                D8:67:DC:DA:25:5F:1C:FC:7C:CB:BC:4F:9B:85:20:2B:9D:47:A2:61
            X509v3 Authority Key Identifier: 
                keyid:36:9F:EF:EF:DC:DF:CB:37:E7:69:EE:8C:EA:91:A0:30:A1:88:17:B8
Certificate is to be certified until Nov 24 16:45:54 2019 GMT (365 days)
Sign the certificate? [y/n]:y
1 out of 1 certificate requests certified, commit? [y/n]y
Write out database with 1 new entries
Data Base Updated
[root@192 ssl]# ls
httpd.crt  httpd.csr  httpd.key
[root@192 ssl]# cd /etc/pki/CA/
[root@192 CA]# cat index.txt
V	191124164554Z		01	unknown	/C=CN/ST=shanghai/O=fullgoal/OU=IT/CN=www.full.com/emailAddress=full@full1.com
[root@192 CA]#

私有证书颁发流程：

创建CA：生成加密字符串->生成证书->放到openssl.conf指定路径

申请证书：生成加密字符串->生成私有证书->发给CA签名

三、客户端

sshd：主机秘钥

    ssh配置文件：ssh_config客户端、sshd_config服务器端

上述内容就是如何进行openssl学习的分析，你们学到知识或技能了吗？如果还想学到更多技能或者丰富自己的知识储备，欢迎关注亿速云行业资讯频道。