openssl命令使用

pluscat發表於2018-11-09

openssl

openssl是個密碼工具集，提供多端介面呼叫方式

組成: 
  1. 程式碼庫 libcryto ,libssl(ssl/tls)
  2. 工具集 openssl

對稱加密

對稱加密主要是用aes，des演算法

需要注意的是解密不要在原始檔操作，否則解密失敗原始檔也沒有了

usage: enc -ciphername [-AadePp] [-base64] [-bufsize number] [-debug]
    [-in file] [-iv IV] [-K key] [-k password]
    [-kfile file] [-md digest] [-none] [-nopad] [-nosalt]
    [-out file] [-pass arg] [-S salt] [-salt]

-e 指定加密演算法
-d 解密
-a 使用base64編碼
-base64 使用base64解碼
-in 要加密檔案存放位置
-out 加密後的檔案存放位置
-k 輸入密碼
-iv 輸入一個向量

加密
 $ openssl enc -e aes-128-cbc -in secret.txt -out myAes128.txt
 
解密
 $ openssl enc -d aes-128-cbc -in myAes128.txt -out

單向雜湊函式加密

使用最多的是sha256,sha512,hmac

md5不再推薦使用，推薦使用sha-2

單向雜湊函式特點

1.輸出值的資料長度不變
2.相同的輸入輸出也必定相同
3.輸入相似的資料，輸出也大不相同
4.輸入完全不同的資料，輸出相同的雜湊值會以極低的概率出現

單向雜湊函式的使用

openssl dgst 
options are
-c              to output the digest with separating colons
-r              to output the digest in coreutils format
-d              to output debug info
-hex            output as hex dump
-binary         output in binary form
-hmac arg       set the HMAC key to arg
-verify file    verify a signature using public key in file
-prverify file  verify a signature using private key in file
-keyform arg    key file format (PEM or ENGINE)
-out filename   output to filename rather than stdout
-signature file signature to verify
-sigopt nm:v    signature parameter
-hmac key       create hashed MAC with key
-mac algorithm  create MAC (not neccessarily HMAC)
-md4            to use the md4 message digest algorithm
-md5            to use the md5 message digest algorithm
-ripemd160      to use the ripemd160 message digest algorithm
-sha            to use the sha message digest algorithm
-sha1           to use the sha1 message digest algorithm
-sha224         to use the sha224 message digest algorithm
-sha256         to use the sha256 message digest algorithm
-sha384         to use the sha384 message digest algorithm
-sha512         to use the sha512 message 

$ cat test.txt | openssl dgst -sha256 -hex -out hash.txt

生成隨機數

隨機數的作用

1. 生成金鑰: 用於對稱密碼和訊息認證碼
2. 生成金鑰對：用於公鑰密碼和數字簽名
3. 生成初始化向量(IV）：用於分組密碼的CBC,CFB和OFB模式
4. 生成nonce, 用於防禦重放攻擊以及分組密碼的CTR模式等
5. 生成鹽，用於基於口令的密碼(PBE)等

生成隨機數

openssl rand [option] 位元組數
where options are
-out file             - write to file
-engine e             - use engine e, possibly a hardware device.
-rand file:file:... - seed PRNG from files
-base64               - base64 encode output
-hex                  - hex encode output

$ openssl rand -hex 1
$ openssl rand -base64 10 -out a.txt

生成口令金鑰

一般基於口令的金鑰為了防止字典攻擊會使用一串隨機數加入單向雜湊函式

openssl passwd
Usage: passwd [options] [passwords]
where options are
-crypt             standard Unix password algorithm (default)
-1                 MD5-based password algorithm
-apr1              MD5-based password algorithm, Apache variant
-salt string       use provided salt
-in file           read passwords from file
-stdin             read passwords from stdin
-noverify          never verify when reading password from terminal
-quiet             no warnings
-table             format output as table
-reverse           switch table columns

$ openssl passwd -salt 123

生成金鑰對

首先使用genrsa生成私鑰，然後在使用rsa從私鑰中提取公鑰

openssl genrsa
usage: genrsa [args] [numbits]
 -des            encrypt the generated key with DES in cbc mode
 -des3           encrypt the generated key with DES in ede cbc mode (168 bit key)
 -idea           encrypt the generated key with IDEA in cbc mode
 -seed
                 encrypt PEM output with cbc seed
 -aes128, -aes192, -aes256
                 encrypt PEM output with cbc aes
 -camellia128, -camellia192, -camellia256
                 encrypt PEM output with cbc camellia
 -out file       output the key to `file
 -passout arg    output file pass phrase source
 -f4             use F4 (0x10001) for the E value
 -3              use 3 for the E value
 -engine e       use engine e, possibly a hardware device.
 
 $ openssl genrsa -out rsa.key 2048
 //生成公鑰
 $ openssl rsa -in rsa.key -pubout -out rsa-public.key

證書

對證書所釋出的公鑰進行權威的認證，證書可以有效的避免中間人攻擊的問題

1. PKC：Public-Key Certificate，公鑰證書，簡稱證書。
2. CA：Certification Authority，認證機構。對證書進行管理，負責 1.生成金鑰對、2. 註冊公鑰時對身份進行認證、3. 頒發證書、4. 作廢證書。其中負責註冊公鑰和身份認證的，稱為 RA（Registration Authority 序號產生器構）
3. PKI：Public-Key Infrastructure，公鑰基礎設施，是為了更高效地運用公鑰而制定的一系列規範和規格的總稱。比較著名的有PKCS（Public-Key Cryptography Standards，公鑰密碼標準，由 RSA 公司制定）、X.509 等。PKI 是由使用者、認證機構 CA、倉庫（儲存證書的資料庫）組成。
CRL：Certificate Revocation List 證書作廢清單，是 CA 宣佈作廢的證書一覽表，會帶有 CA 的數字簽名。一般由處理證書的軟體更新 CRL 表，並查詢證書是否有效。
4.證書的編碼格式:pem,der

證書的申請簽署步驟

image

1. 生成申請請求
2. RA驗證
3. CA簽署
4. 獲取證書

(1)建立所需要的檔案
touch /etc/pki/CA/index.txt 生成證書索引資料庫檔案
echo 01 > /etc/pki/CA/serial 指定第一個頒發證書的序列號

(2)CA自簽證書
  (1)生成私鑰
    cd /etc/pki/CA/
    (umask 066; openssl genrsa -out
   /etc/pki/CA/private/cakey.pem 2048)
  (2)生成自簽名證書
    openssl req -new -x509 –key
    /etc/pki/CA/private/cakey.pem -days 7300 -out
    /etc/pki/CA/cacert.pem
    -new: 生成新證書籤署請求
    -x509: 專用於CA生成自簽證書
    -key: 生成請求時用到的私鑰檔案
    -days n：證書的有效期限
    -out /PATH/TO/SOMECERTFILE: 證書的儲存路徑

(3)頒發證書
A 在需要使用證書的主機生成證書請求
給web伺服器生成私鑰
(umask 066; openssl genrsa -out
/etc/pki/tls/private/test.key 2048)
生成證書申請檔案
openssl req -new -key /etc/pki/tls/private/test.key
-days 365 -out etc/pki/tls/test.csr
B 將證書請求檔案傳輸給CA
C CA簽署證書，並將證書頒發給請求者
openssl ca -in /tmp/test.csr –out
/etc/pki/CA/certs/test.crt -days 365
注意：預設國家，省，公司名稱三項必須和CA一致
D 檢視證書中的資訊：
openssl x509 -in /PATH/FROM/CERT_FILE -noout
-text|issuer|subject|serial|dates
openssl ca -status SERIAL 檢視指定編號的證書狀態

(4) 吊銷證書

A 在客戶端獲取要吊銷的證書的serial
openssl x509 -in /PATH/FROM/CERT_FILE -noout
-serial -subject
B 在CA上，根據客戶提交的serial與subject資訊，對比檢驗是
否與index.txt檔案中的資訊一致，吊銷證書：
openssl ca -revoke /etc/pki/CA/newcerts/SERIAL.pem
C 指定第一個吊銷證書的編號
注意：第一次更新證書吊銷列表前，才需要執行
echo 01 > /etc/pki/CA/crlnumber
D 更新證書吊銷列表
openssl ca -gencrl -out /etc/pki/CA/crl/crl.pem
檢視crl檔案：
openssl crl -in /etc/pki/CA/crl/crl.pem -noout -text

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