RSA非对称加密-openssl命令及C语言实现

        RSA加密算法是一种非对称加密算法。在公开密钥加密和电子商业中RSA被广泛使用。本文介绍如何使用openssl命令和C代码实现基础的RSA加/解密和签名/验签功能。

一、openssl命令实现RSA加解密

 1、生成私钥和公钥

• 生成私钥

openssl genrsa -out private.key 2048                #生成私钥

• 使用私钥生成公钥

openssl rsa -pubout -in private.key -out public.key        #私钥生成公钥

2、签名、验签

• 使用private.key私钥签名data.txt，生成data.sign

openssl rsautl -sign -inkey private.key -keyform PEM -in data.txt -out data.sign        #签名

• 使用公钥验签verify.key

openssl rsautl -verify -inkey public.key  -pubin -in data.sign        #验签

注意：执行生成密钥对和验签命令时，一定要注意文件名后面是否有空格符或tab符，否则会出现"No such file or directory"的报错

可以看到验签后，打印信息与签名前的文件内容相同，签名、验签测试OK。

3、加密、解密

• 使用公钥加密 data.txt 生成 data.encrypt

openssl rsautl -encrypt -pubin -inkey public.key -in data.txt -out data.encrypt

注意：每次用公钥加密生成的加密文件内容都会变化

• 使用私钥解密 data.encrypt

openssl rsautl -decrypt -inkey private.key -in data.encrypt 

如果要存到文件，解密命令后面加 "-out data.decrypt"

4、其他openssl命令

• 从certificate.crt证书提取公钥到public_key.pem

openssl x509 -pubkey -noout -in certificate.crt > public_key.pem

• 直接使用证书验签（从证书获取公钥,使用公钥验签）

openssl rsautl -verify -inkey certificate.crt -certin -in data.sign

二、C语言实现RSA非对称加解密

下面使用的密钥对openssl命令生成的 private.key 和 public.key

1、签名、验签

1.1 C代码实现

代码下载链接：https://download.youkuaiyun.com/download/hinewcc/89484338

• openssl_rsa.c

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <unistd.h>
#include <sys/types.h>
#include <sys/stat.h>
#include <error.h>
#include "openssl_rsa.h"

void rsa_init(void)
{
    printf("rsa init ... \n");
    OpenSSL_add_all_algorithms();
}

/*
*****************************************************************************************
*	函 数 名: rsa_sign
*	功能说明: RSA使用私钥签名
*	形    参:   key         :   私钥
*               file_in     :   输入需要签名的文件
*               file_out   :   签名后生成的文件
*	返 回 值: 0：成功, 其他：失败
*****************************************************************************************
*/
int rsa_sign(const char *key, const char *file_in, const char *file_out)
{
    int ret = -1;
    int keysize = 0;
    RSA *rsa = NULL;
    BIO *in = NULL, *out = NULL;
    unsigned char *rsa_in = NULL, *rsa_out = NULL;
    int rsa_inlen = 0, rsa_outlen = 0, len = 0;

/* 从私钥提取 RSA */
    FILE *fp = fopen(key, "r");
    if (NULL == fp) {
        perror("Open Key Error: \n");
        return -1;
    }

    rsa = PEM_read_RSAPrivateKey(fp, NULL, NULL,NULL);
    if (!rsa) {
        perror("EVP_PKEY_get1_RSA Error: \n");
        goto error;
    }

/* 打开file_in文件内容，创建file_out文件 */
    in = BIO_new_file(file_in, "rb");
    if (NULL == in) {
        printf("BIO_new_file: open source file fail\n");
        goto error;
    }

    out = BIO_new_fil