OpenSSL
libcrypto
libssl
openssl
SSL会话主要三步:
客户端向服务器端索要并验正证书;
双方协商生成“会话密钥”;
双方采用“会话密钥”进行加密通信;
SSL Handshake Protocol:
第一阶段:ClientHello:
支持的协议版本,比如tls 1.2;
客户端生成一个随机数,稍后用户生成“会话密钥”
支持的加密算法,比如AES、3DES、RSA;
支持的压缩算法;第二阶段:ServerHello
确认使用的加密通信协议版本,比如tls 1.2;
服务器端生成一个随机数,稍后用于生成“会话密钥”
确认使用的加密方法;
服务器证书;第三阶段:
验正服务器证书,在确认无误后取出其公钥;(发证机构、证书完整性、证书持有者、证书有效期、吊销列表)
发送以下信息给服务器端:
一个随机数;
编码变更通知,表示随后的信息都将用双方商定的加密方法和密钥发送;
客户端握手结束通知;第四阶段:
收到客户端发来的第三个随机数pre-master-key后,计算生成本次会话所有到的“会话密钥”;
向客户端发送如下信息:
编码变更通知,表示随后的信息都将用双方商定的加密方法和密钥发送;
服务端握手结束通知;PKI:公钥基础设施
签证机构:CA
注册机构:RA
证书吊销列表:CRL
证书存取库
OpenSSL(2)
组件:
libcrypto, libssl主要由开发者使用;
openssl:多用途命令行工具;
openssl:
从多子命令,分为三类:
标准命令
消息摘要命令(dgst子命令)
加密命令(enc子命令)
标准命令: enc, ca, req, genrsa, ...
对称加密:
工具:openssl enc, gpg
支持的算法:3des, aes, blowfish, towfish
enc命令:
加密:~]# openssl enc -e -des3 -a -salt -in fstab -out fstab.ciphertext
解密:~]# openssl enc -d -des3 -a -salt -out fstab -in fstab.ciphertext
单向加密:
工具:openssl dgst, md5sum, sha1sum, sha224sum, ...
dgst命令:
~]# openssl dgst -md5 /PATH/TO/SOMEFILE
生成用户密码:
工具:passwd, openssl passwd
openssl passwd -1 -salt SALT
生成随机数:
工具:openssl rand
~]# openssl rand -hex NUM
~]# openssl rand -base NUM
公钥加密:
- 加密解密:
算法:RSA,ELGamal
工具:openssl rsautl, gpg - 数字签名:
算法:RSA, DSA, ELGamal
工具: - 密钥交换:
算法:DH
生成密钥:
生成私钥: ~]# (umask 077; openssl genrsa -out /PATH/TO/PRIVATE_KEY_FILE NUM_BITS)
提出公钥: ~]# openssl rsa -in /PATH/FROM/PRIVATE_KEY_FILE -pubout
Linux系统上的随机数生成器:
/dev/random:仅从熵池返回随机数;随机数用尽,阻塞;
/dev/urandom:从熵池返回随机数;随机数用尽,会利用软件生成伪随机数,非阻塞;
伪随机数不安全;
熵池中随机数的来源:
硬盘IO中断时间间隔;
键盘IO中断时间间隔;
CA:
公共信任的CA,私有CA;
建立私有CA:
- openssl
- OpenCA
openssl命令:
配置文件:/etc/pki/tls/openssl.cnf
构建私有CA:
在确定配置为CA的服务上生成一个自签证书,并为CA提供所需要的目录及文件即可;
步骤:
- 生成私钥;
~]# (umask 077; openssl genrsa -out /etc/pki/CA/private/cakey.pem 4096) - 生成自签证书;
~]# openssl req -new -x509 -key /etc/pki/CA/private/cakey.pem -out /etc/pki/CA/cacert.pem -days 3655
-new:生成新证书签署请求;
-x509:生成自签格式证书,专用于创建私有CA时;
-key:生成请求时用到的私有文件路径;
-out:生成的请求文件路径;如果自签操作将直接生成签署过的证书;
-days:证书的有效时长,单位是day; - 为CA提供所需的目录及文件;
~]# mkdir -pv /etc/pki/CA/{certs,crl,newcerts}
~]# touch /etc/pki/CA/{serial,index.txt}
~]# echo 01 > /etc/pki/CA/serial
要用到证书进行安全通信的服务器,需要向CA请求签署证书:
步骤:(以httpd为例)
用到证书的主机生成私钥;
~]# mkdir /etc/httpd/ssl
~]# cd /etc/httpd/ssl
~]# (umask 077; openssl genrsa -out /etc/httpd/ssl/httpd.key 2048)生成证书签署请求
~]# openssl req -new -key /etc/httpd/ssl/httpd.key -out /etc/httpd/ssl/httpd.csr -days 365将请求通过可靠方式发送给CA主机;
在CA主机上签署证书;
~]# openssl ca -in /tmp/httpd.csr -out /etc/pki/CA/certs/httpd.crt -days 365
查看证书中的信息:
~]# openssl x509 -in /etc/pki/CA/certs/httpd.crt -noout -serial -subject
吊销证书:
步骤:
客户端获取要吊销的证书的serial(在使用证书的主机执行):
~]# openssl x509 -in /etc/pki/CA/certs/httpd.crt -noout -serial -subject-
CA主机吊销证书
先根据客户提交的serial和subject信息,对比其与本机数据库index.txt中存储的是否一致;吊销: # openssl ca -revoke /etc/pki/CA/newcerts/SERIAL.pem 其中的SERIAL要换成证书真正的序列号;
生成吊销证书的吊销编号(第一次吊销证书时执行)
# echo 01 > /etc/pki/CA/crlnumber-
更新证书吊销列表
# openssl ca -gencrl -out thisca.crl查看crl文件: # openssl crl -in /PATH/FROM/CRL_FILE.crl -noout -text