OpenSSL之EVP库简介

时间:2021-06-10 18:30:09

说明:这系列文章参考了http://blog.csdn.net/xiaoting451292510/article/details/46649285的系列文章

  EVP系列的函数的声明包含在”evp.h”里面,这是一系列封装了openssl>加密库里面所有算法的函数。通过这样的统一的封装,使得只需要在初始化参数的时候做很少的改变,就可以使用相同的代码但采用不同的加密算法进行数据的加密和解密。
  EVP系列函数主要封装了加密、摘要、编码三大类型的算法,使用算法前需要调用OpenSSL_add_all_algorithms函数。
  其中以加密算法与摘要算法为基本,公开密钥算法是对数据加密采用了对称加密算法,对密钥采用非对称加密(公钥加密,私钥解密)。数字签名是非对称算法(私钥签名,公钥认证)。

1 源码结构

evp 源码位于crypto/evp 目录,可以分为如下几类:

1.1 全局函数

  主要包括 c_allc.c、c_alld.c、c_all.c 以及names.c。他们加载openssl 支持的所有的对称算法和摘要算法,放入到哈希表中。实现了OpenSSL_add_all_digests、OpenSSL_add_all_ciphers 以及OpenSSL_add_all_algorithms(调用了前两个函数)函数。在进行计算时,用户也可以单独加载摘要函数(EVP_add_digest)和对称计算函数(EVP_add_cipher)。

1.2 BIO 扩充

  包括 bio_b64.c、bio_enc.c、bio_md.c 和bio_ok.c,各自实现了BIO_METHOD方法,分别用于base64 编解码、对称加解密以及摘要。

1.3 摘要算法封装

  由 digest.c 实现,实现过程中调用了对应摘要算法的回调函数。各个摘要算法提供了自己的EVP_MD 静态结构,对应源码为m_xxx.c。

1.4 对称算法封装

  由evp_enc.c 实现,实现过程调用了具体对称算法函数,实现了Update 操作。各种对称算法都提供了一个EVP_CIPHER 静态结构,对应源码为e_xxx.c。需要注意的是,e_xxx.c 中不提供完整的加解密运算,它只提供基本的对于一个block_size数据的计算,完整的计算由evp_enc.c 来实现。当用户想添加一个自己的对称算法时,可以参考e_xxx.c 的实现方式。一般用户至少需要实现如下功能:

  • 构造一个新的静态的 EVP_CIPHER 结构;
  • 实现 EVP_CIPHER 结构中的init 函数,该函数用于设置iv,设置加解密标记、以及根据外送密钥生成自己的内部密钥;
  • 实现 do_cipher 函数,该函数仅对block_size 字节的数据进行对称运算;
  • 实现 cleanup 函数,该函数主要用于清除内存中的密钥信息。

1.5 非对称算法EVP 封装

  主要是以 p_开头的文件。其中,p_enc.c 封装了公钥加密;p_dec.c 封装了私钥解密;p_lib.c 实现一些辅助函数;p_sign.c 封装了签名函数;p_verify.c 封装了验签函数;p_seal.c 封装了数字信封;p_open.c 封装了解数字信封。

1.6 基于口令的加密

  包括 p5_crpt2.c、p5_crpt.c 和evp_pbe.c。

注意:
  自从出现engin版本以后,所有对称加密算法和摘要算法可以用ENGINE模块实现的算法代替。如果ENGINE模块实现的对称加密和信息摘要函数被注册为缺省的实现算法,那么当使用各种EVP函数时,软件编译的时候会自动将该实现模块连接进去。