openssl详解及实现httpsopenssl详解及实现https

OpenSSL 是一个安全套接字层密码库，囊括主要的密码算法、常用的密钥和证书封装管理功能及SSL协议，并提供丰富的应用程序供测试或其它目的使用。

秘钥算法和协议：

对称加密：
加密和解密使用同一个密钥，原始数据分成固定大小块，算法不同
秘钥过多，秘钥分发困难
DES,3DES AES Blowfish Twofish IDEA RC6 CAST5

公钥加密：
分公钥与私钥
公钥：从私钥中提取产生，可公开给所有人；pubkey
私钥：通过工具创建，使用者自己留存保证其私密性；secret key
数字签名：（私钥加密的特征码）接受方确认发送方身份
秘要交换：发送方用对方公钥加密一个对称秘钥 发送给对方
数据加密：不常用公钥进行数据加密 慢，RSA，DSA

发送方：

接收方：

用自己的私钥解密对称秘钥

用对称秘钥解密整段数据–保密性

用发送方的公钥解密特征码–验证发送方身份

计算特征码与接收的特征码作比较–保证数据完整性
可能出现中间人。要可靠的拿到对方公钥：CA

计算数据的特征码

用自己的私钥加密这段特征码

生成临时对称秘钥（一次性），用其加密整段数据（包括加密的特征码）

用接收方的公钥加密临时对称秘钥附加在数据后

单向加密： 提取数据指纹，只能加密不能解密 定长输出，雪崩效应 保证数据完整性 算法： md5 固定128位输出 sha1 160,224,256,384,512

秘要交换：公钥交换
DH:利用 已知大质数的高次方的结果 反求次方极难
协商生成p,g 本机生成x,将 p^x%g 的结果发送
接收方本机生成y 求 (p^x%g)^y 对方 (p^y%g)x 结果相同
RSA ECDH ECDHE

PKI: Public Key Infrastructure

签证机构：CA（Certificate Authority）
注册机构：RA
证书吊销列表：CRL
证书存取库：

X.509：定义了证书的结构以及认证协议标准

版本号
序列号
签名算法
颁发者
有效期限
主体名称
主体公钥
CRL分发点
扩展信息
发行者签名

SSL: Secure Socket Layer
TLS: Transport Layer Security

数据保密性
数据完整性
安全验证

OpenSSL：开源项目，三个组件

openssl: 多用途的命令行工具

libcrypto: 加密算法库

libssl：加密模块应用库，实现了ssl及tls

# openssl
标准命令，消息摘要命令，加密命令

openssl enc
-e：加密
-d：解密
-a：文本编码格式
-salt：盐
-in：要处理的文件
-out：要输出的文件
]# openssl enc -e -rc4 -a -salt -in fstab -out fstab.en 加密

单向加密：计算特征码

openssl dgst - FILE
md2 md4 md5 rmd160 sha sha1

]# md5sum FILE
]# openssl dgst -md5 FILE md5加密

生成用户密码：

openssl passwd -1 -salt SALT

生成随机数：

openssl rand [base64|hex] #
base64：
hex：16进制编码
#:长度
]# openssl rand -base64 10 使用时去掉尾部两个“==”
GyA/hYBNH20RAQ==

https：http+openssl

环境：
Web：CentOS 6.8，10.1.235.6
CA：CentOS 7，10.1.235.7
关闭防火墙及selinux

CentOS 7，10.1.235.7：
建立私有CA：

生成私钥：指定位置
]# (umask 077;openssl genrsa -out /etc/pki/CA/private/cakey.pem 4096)
生成字签证书：
]# openssl req -new -x509 -key /etc/pki/CA/private/cakey.pem -out /etc/pki/CA/cacert.pem -days 3650
-new：生成新证书签署请求
-x509：生成自签格式证书，用于创建私有CA，其它情况不加
-key：生成请求时用到的私钥路径
-out：生成的请求文件路径，若自签操作将直接生成签署过的证书
-days：证书的有效时长
...
Country Name (2 letter code) [XX]:CN
State or Province Name (full name) []:Beijing
Locality Name (eg, city) [Default City]:Beijing
Organization Name (eg, company) [Default Company Ltd]:Class
Organizational Unit Name (eg, section) []:Ops
Common Name (eg, your name or your server's hostname) []:www.zjj.com
Email Address []:

创建所需文件：
]# touch /etc/pki/CA/{serial,index.txt}
]# echo 01 > /etc/pki/CA/serial

CentOS 6.8，10.1.235.6：
安装配置http服务：

安装http及mod_ssl模块
]# yum install httpd mod_ssl
]# vi /etc/httpd/conf/httpd.conf
#ServerName www.example.com:80
取消注释更改 ServerName www.zjj.com:80

DocumentRoot "/var/www/html"
注释该行 #DocumentRoot "/var/www/html"
保存退出

生成证书请求：

]# mkdir /etc/httpd/ssl
]# cd /etc/httpd/ssl

生成私钥：
]# (umask 077;openssl genrsa -out httpd.key 2048)

生成证书请求：
]# openssl req -new -key httpd.key -out httpd.csr
...填入相关内容
Country Name (2 letter code) [XX]:CN
State or Province Name (full name) []:Beijing
Locality Name (eg, city) [Default City]:Beijing
Organization Name (eg, company) [Default Company Ltd]:Class
Organizational Unit Name (eg, section) []:Ops
Common Name (eg, your name or your server's hostname) []:www.eva.com
Email Address []:
...

将请求发送至CA主机：
]# scp ../ssl/httpd.csr 10.1.235.7:/

在CA主机上签署：CentOS 7，10.1.235.54
]# openssl ca -in httpd.csr -out httpd.crt -days 365
将证书发送至Web主机
]# scp httpd.crt 10.1.235.6:/etc/httpd/ssl

Web主机配置ssl，找到以下两行，更改对应的证书及私钥文件：

]# vi /etc/httpd/conf.d/ssl.conf

SSLCertificateFile /etc/httpd/ssl/httpd.crt
SSLCertificateKeyFile /etc/httpd/ssl/httpd.key

在虚拟主机标签内添加：
Documentroot /virtual
<Directory /virtual>
Options None
AllowOverRide None
</Directory>

]# mkdir /vitual
]# vi /virtual/index.html 创建首页文件
<center>https from 10.1.235.6</center>

测试：

在/etc/hosts文件中添加一条域名解析
10.1.235.6 www.eva.com

可以在Cent 7上指定证书访问：未指定证书访问https会报错
]# curl --cacert /etc/pki/CA/cacert.pem https://www.eva.com
<center>https from 10.1.235.6</center>

windows中可以将证书导入为受信任的根证书