openssl实现

1. 安全协议
 SSL：Secure Socket Layer，TLS: Transport Layer Security
  功能：机密性，认证，完整性，重放保护
 两阶段协议，分为握手阶段和应用阶段
  握手阶段(协商阶段):客户端和服务器端认证对方身份依赖于PKI体系，利用数字证书进行身份认证）并协商通信中使用的安全参数、密码套件以及主密钥后续通信使用的所有密钥都是通过MasterSecret生成
  应用阶段:在握手阶段完成后进入，在应用阶段通信双方使用握手阶段协商好的密钥进行安全通信
 Handshake协议：包括协商安全参数和密码套件、服务器身份认证（客户端身份认证可选）、密钥交换
 ChangeCipherSpec 协议：一条消息表明握手协议已经完成
 Alert 协议：对握手协议中一些异常的错误提醒，分为fatal和warning两个级别
 fatal类型错误会直接中断SSL链接
 warning级别的错误SSL链接仍可继续，只是会给出错误警告
 Record 协议：包括对消息的分段、压缩、消息认证和完整性保护、加密等
 HTTPS 协议：就是“HTTP 协议”和“SSL/TLS 协议”的组合
 HTTP over SSL”或“HTTP over TLS”，对http协议的文本数据进行加密处理后，成为二进制形式传输
 步骤：
  client 发送请求 server
  server 回应一个 ca
  client 检查ca 通过 产生一个随机口令 用ca中的公钥加密发送给服务器
  server 用私钥解密 获得随机口令
  server 回应发送crypted用随机口令加密
2. OpenSSL
 三个组件：
  openssl：多用途的命令行工具，包openssl
  libcrypto：加密算法库，包openssl-libs
  libssl：加密模块应用库，实现了ssl及tls，包nss
  openssl命令：
 两种运行模式：交互模式和批处理模式
 openssl version：程序版本号
 标准命令、消息摘要命令、加密命令
  标准命令：enc, ca, req, …
 对称加密：
  工具：openssl enc, gpg
  算法：3des, aes, blowfish, twofish
   enc命令：
    帮助：man enc
    加密： -e 加密 -a base64编码(6位二进制表示一个字符与assic码进行转换)
    openssl enc -e -des3 -a -salt -in testfile -out testfile.cipher
    解密：
    openssl enc -d -des3 -a -salt –in testfile.cipher -out testfile
 单向加密：
  工具：md5sum, sha1sum, sha224sum,sha256sum… openssl dgst
   dgst命令：
    帮助：man dgst
    openssl dgst -md5 [-hex默认] /PATH/SOMEFILE
    openssl dgst -md5 testfile
   md5sum /PATH/TO/SOMEFILE
  MAC: Message Authentication Code，单向加密的一种延伸应用，用于实现网络通信中保证所传输数据的完整性机制
   CBC-MAC
   HMAC：使用md5或sha1算法
 生成用户密码：
  passwd命令:
  帮助：man sslpasswd
   openssl passwd -1 -salt SALT(最多8位)
   示例：openssl passwd -1 –salt centos
 生成随机数：
  帮助：man sslrand
  openssl rand -base64|-hex NUM
  NUM: 表示字节数，使用-hex，每个字符为十六进制，相当于4位二进制，出现的字符数为NUM*2
 公钥加密：
  算法：RSA, ELGamal
  工具：gpg, openssl rsautl（man rsautl）
  数字签名：
   算法：RSA, DSA, ELGamal
  密钥交换：
   算法：dh
   DSA：Digital Signature Algorithm
   DSS：Digital Signature Standard
   RSA：
   生成密钥对儿：man genrsa
 生成私钥
  openssl genrsa -out /PATH/TO/PRIVATEKEY.FILE NUM_BITS
  (umask 077; openssl genrsa –out test.key –des 2048)
  openssl rsa -in test.key –out test2.key 将加密key解密
 从私钥中提取出公钥
  openssl rsa -in PRIVATEKEYFILE –pubout –out PUBLICKEYFILE
  openssl rsa –in test.key –pubout –out test.key.pub
 随机数生成器：伪随机数字
  键盘和鼠标，块设备中断
  /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
 PKI：Public Key Infrastructure
  CA
  RA
  CRL
  证书存取库
 建立私有CA:
  OpenCA
  openssl
3. 证书申请及签署步骤
 1、生成申请请求
 2、RA核验
 3、CA签署
 4、获取证书
 创建CA和申请证书
  创建私有CA：
   openssl的配置文件：/etc/pki/tls/openssl.cnf
   三种策略：match匹配、optional可选、supplied提供
   match：要求申请填写的信息跟CA设置信息必须一致
   optional：可有可无，跟CA设置信息可不一致
   supplied：必须填写这项申请信息，
  创建所需要的文件
   touch /etc/pki/CA/index.txt 生成证书索引数据库文件
   echo 01 > /etc/pki/CA/serial 指定第一个颁发证书的序列号
   index.txt.old是index.txt文件上一个证书颁发前的备份
   index.txt.attr 证书主题是否唯一
  CA自签证书
   生成私钥
   cd /etc/pki/CA/
   (umask 066; openssl genrsa -out private/cakey.pem 4096)
  生成自签名证书
   openssl req -new -x509 -key /etc/pki/CA/private/cakey.pem -days 3650 -out /etc/pki/CA/cacert.pem
   选项说明：
    -new：生成新证书签署请求
     -x509：专用于CA生成自签证书
     -key：生成请求时用到的私钥文件
    -days n：证书的有效期限
    -out /PATH/TO/SOMECERTFILE: 证书的保存路径
  查看证书：
   openssl x509 -in cakey.pem -out text;cat text
  颁发证书
   在需要使用证书的主机生成证书请求
   给web服务器生成私钥
    (umask 066; openssl genrsa –out /data/test.key 2048)
   生成证书申请文件
    openssl req -new -key /data/test.key -out /data/test.csr
   将证书请求文件传输给CA
   CA签署证书，并将证书颁发给请求者
    openssl ca -in /tmp/test.csr –out /etc/pki/CA/certs/test.crt -days 100
    注意：默认要求 国家，省，公司名称三项必须和CA一致
  查看证书中的信息：
   openssl x509 -in /PATH/FROM/CERT_FILE -noout -text|issuer|subject|serial|dates
    openssl ca -status SERIAL 查看指定编号的证书状态
  吊销证书
    在客户端获取要吊销的证书的serial
    openssl x509 -in /PATH/FROM/CERT_FILE -noout -serial -subject
   在CA上，根据客户提交的serial与subject信息，对比检验是否与index.txt文件中的信息一致，吊销证书：
    openssl ca -revoke /etc/pki/CA/newcerts/SERIAL.pem
   指定第一个吊销证书的编号,注意：第一次更新证书吊销列表前，才需要执行
    echo 01 > /etc/pki/CA/crlnumber
   更新证书吊销列表
    openssl ca -gencrl -out /etc/pki/CA/crl.pem
   查看crl文件
    openssl crl -in /etc/pki/CA/crl.pem -noout -text