OpenSSL之PKey的EVP封装

时间：2022-07-28 22:35:25

在Openssl中，非对称加密涉及到两个密钥。一个为公开的密钥（公钥），一个为非公开的密钥。而OpenSSL中非对称加密算法有RSA、DSA、ECC，他们的原理不同，因此其密钥结构不同。下面我们列出我们关心的密钥部分。

1）非对称算法密钥结构

OpenSSL中，生产密钥的算法通过以下几个函数

int RSA_generate_key_ex(RSA *rsa, int bits, BIGNUM *e, BN_GENCB *cb);

int DSA_generate_key(DSA *dsa);

int EC_KEY_generate_key(EC_KEY *eckey);

int DH_generate_key(DH *dh);

由以上几个函数可以知道生成的密钥都在RSA、DSA、ECKEY 、DH结构体中

RSA 结构rsa.h中，其中{n,e} 表示公钥，{n, d}表示私钥

struct rsa_st

	{

	.....

	BIGNUM *n;

	BIGNUM *e;

	BIGNUM *d;

	BIGNUM *p;

	BIGNUM *q;

	BIGNUM *dmp1;

	BIGNUM *dmq1;

	BIGNUM *iqmp;

        .....

	};

DSA结构在dsa.h中

struct dsa_st

	{

	......

	BIGNUM *p;

	BIGNUM *q;	/* == 20 */

	BIGNUM *g;

	BIGNUM *pub_key;  /* y public key */

	BIGNUM *priv_key; /* x private key */

        ......

	};

ECC结构在ecc.h

struct ec_key_st {

	EC_GROUP *group;

	EC_POINT *pub_key;

	BIGNUM	 *priv_key;

} /* EC_KEY */;

DH结构体在dh.h中定义

struct dh_st

	{

	BIGNUM *p;

	BIGNUM *g;

	long length; /* optional */

	BIGNUM *pub_key;	/* g^x */

	BIGNUM *priv_key;	/* x */

	}

2）EVP封装中的密钥结构EVP_PKEY

struct evp_pkey_st

	{

	int type;

	int save_type;

	int references;

	const EVP_PKEY_ASN1_METHOD *ameth;

	ENGINE *engine;

	union	{

		char *ptr;

#ifndef OPENSSL_NO_RSA

		struct rsa_st *rsa;	/* RSA */

#endif

#ifndef OPENSSL_NO_DSA

		struct dsa_st *dsa;	/* DSA */

#endif

#ifndef OPENSSL_NO_DH

		struct dh_st *dh;	/* DH */

#endif

#ifndef OPENSSL_NO_EC

		struct ec_key_st *ec;	/* ECC */

#endif

		} pkey;

	int save_parameters;

	STACK_OF(X509_ATTRIBUTE) *attributes; /* [ 0 ] */

	} /* EV

先上面的结构，结构体中有union结构，在union结构中分别定义rsa、dsa、dh、ec，这些不难理解，定义共用体的目的是节省内存，因为每次这个结构体只为一个非对称密码算法服务。而为什么定义一个ptr呢？这边封装的技巧就在这，ptr指向密钥结构的地址。不管生产的密钥是1）中哪一种类型结构，将其强制转化为char* 赋值给ptr。而当我们调用时，我们根据type的类型，直接进行调用。比如说：EVP_KEY *pkey;pkey->pkey.rsa;直接就将ptr当成rsa类型操作。这就是共用体的好处。下面一幅图是从Openssl中截取的代码片段来证明上面的分析。

OpenSSL之PKey的EVP封装

具体是用实例可以参考<openssl 编程> 赵春平

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