openssl源代码结构

时间:2023-12-05 15:04:20

Openssl整个软件包主要包括三个主要的功能模块:密码算法库,SSL协议库,应用程序;

    应用程序:主要包括密钥生成,证书管理,格式转换,数据加密,签名,SSL测试等。

evp,对称算法,非对称算法,摘要算法的封装。

随机数的生成,管理;

最基本的数据结构,struct 大数数组, EC_point 椭圆曲线点结构,

openssl编译的命令:

  ./config (之后需要加一些全局性的选型,--openssldir=OPENSSLDIR安装目录),默认是usr/local/ssl

      --prefix,设置lib,include,bin的目录。

      shared,生成动态链接库,

      算法选项,no-des,no-ec等,选择是否编译某种算法。

  make

  make install

openssl中的签名文件

  X509,通常是指满足X.509 V3的一个数字文件,标准RFC5280。

  X509是最基本的证书格式,规范。PKCS标准是具体的针对不同应用场景的封装格式,是基于x509的。

  X509文件的编码常用的有两种,DER:二进制的文件编码,不可读。

                 PEM:ASCII Base64编码的文件。

  X509文件的三种扩展,crt,一般linux用的较多的证书后缀,内部编码不限,其中包含公钥,不含私钥。

             cer,一般window下用的较多的证书后缀,内部编码不限,其中包含公钥,不含私钥。

            .key格式扩展,一般用在PKCS#8中。

  crt的扩展格式和cer的扩展格式,可以相互转换格式,但是内部的编码必须相同。(DER对应DER,PEM对应PEM)。

DER的编码是基于ASN1的语言标准的,编码之后,类似于二进制的bin文件。(ASN1是语言编码标准,DER是具体的编码实现)。

查看PEM编码的证书

  openssl x509 -in cert.pem  -text  -noout

  openssl x509 -in cert.crt  -text  -noout

  openssl x509 -in cert.cer  -text  -noout

查看DER编码的证书

  openssl x509  -in  certificate.der  -inform  der  -text  -noout

相互格式转换

  openssl  x509 -in  cert.crt  -outform  der   -out   cert.der

  openssl  x509 -in  cert.crt  -inform der  -outform  pem   -out  cert.pem

base64到二进制文件的转换

  openssl base64 -in file.bin -out  file.64

  openssl base64 -d  -in file.b64  -out  file.bin

Openssl使用pem文件格式存储证书和密钥,PEM中除去标记,实质上是Base64编码的二进制内容。

  生成rsa私钥的命令:openssl genrsa -out  private_rsa.pem   1024

  生成rsa公钥的命令:openssl rsa  -in  private_rsa.pem -pubout  -out  public_rsa.pem

genrsa,产生的是一组rsa的密钥,其中已经包括公钥,生成公钥的命令,只是提取出其中的公钥,编码为pem格式。

  以明文的方式查看rsa密钥的各个参数值:openssl rsa -in private_rsa.pem  -text  -out  private.txt

rsa公钥转换为PKCS#8格式:pkcs8 -topk8 -inform PEM -in rsa_private_key.pem -outform PEM -nocrypt

生成ecc证书

  openssl ecparam -out EccCA.key -name prime256v1 -genkey

  openssl req -key EccCA.key -new  -out EccCA.req

  openssl X509 -req -in EccCA.req  -signkeyEccCA.key  -out  EccCA.pem

PEM文件格式:(标准RFC1421-1424)

  将一个对象保存为PEM格式的文件,1) 信息转换为ASCII码;

                   2) 使用对称加密算法转换邮件;(可选)

                   3) 使用base64对邮件进行编码处理;

                   4) 如果使用加密算法,使用头信息格式来指定算法,数据等信息;

                   5) 加上头、尾标注信息。

  pem格式在openssl中的定义以及调用函数

    https://blog.csdn.net/liao20081228/article/details/77185513

openssl中的i2d,d2i系列函数,表征,将internal object转换为DER类型的编码,或者将DER类型的编码转换为internal类型的object。

  TYPE *d2i_TYPE(TYPE **a, unsigned char **pp, long length);
  TYPE *d2i_TYPE_bio(BIO *bp, TYPE **a);
  TYPE *d2i_TYPE_fp(FILE *bp, TYPE **a);

  int i2d_TYPE(TYPE **a, unsigned char **pp);
  int i2d_TYPE_bio(BIO *bp, TYPE **a);
  int i2d_TYPE_fp(FILE *bp, TYPE **a);

_bio类型,表示数据接口为bio port,_fp类型,表示数据接口为file point。

_bio和_fp类型内部都是调用i2d/d2i_type类型。BIO和FP类型都被转换为char类型。

d2i,i2d类型函数的定义和实现参考

  https://blog.csdn.net/u010129119/article/details/53811622

  在X509.pod中可以看到所有支持的D2I/I2D_TYPE类型的函数。

ssl主要通过BIO和EVP的两种结构,实现安全套接字的协议。BIO主要是实现套接字的封装;EVP实现对内部算法的封装。

BIO

  BIO是封装了许多类型I/O接口细节的一种应用接口,可以和SSL连接,非加密的网络连接,文件I/O进行透明的连接

    主要分为两种,source/sink类型,如socket BIO,file BIOfilter类型,将数据从一个BIO转换到另一个BIO,转换代表hash,enc,dec等操作

  各种类型的BIO函数介绍:

      https://blog.csdn.net/liao20081228/article/details/77193729

 EVP

  evp主要包括:摘要,对称算法,非对称算法的内核,filter BIO的实现

    所有的engine可以通过调用OpenSSL_add_all_algorithms或者自己初始化engine函数指针

  各种函数的详细介绍:

    https://blog.csdn.net/liao20081228/article/details/76285896  

基于ssl接口和BIO接口的openssl api调用,实现client,server的加解密服务

  https://blog.csdn.net/gx_1983/article/details/47958323

  https://blog.csdn.net/howeverpf/article/details/18993945