OpenSSL 简明笔记

OpenSSL 的一般使用 OpenSSL是一个开放源代码的软件库包。这个包广泛被应用在互联网的网页服务器上。其主要库是以C语言所写成，实现了基本的加密功能，实现了SSL与TLS协议。

以下命令均在 cygwin 或 linux 下运行以下命令是在这个版本 OpenSSL 1.1.1g 21 Apr 2020 下的 OpenSSL 运行的

查看 openssl 的版本信息

openssl version -a

查看帮助，这里会输出 openssl 支持的算法

openssl help

查看某个命令的帮助

openssl 某个命令 --help

查看密码套件

openssl ciphers -v

数字摘要

echo "123" | openssl dgst -sha256 openssl dgst -sha256 文件路径 echo "123" | openssl dgst -sha256 | awk '{print $2}' openssl dgst -sha256 文件路径 | awk '{print $2}'

输出当前时间戳

date +%s

输出纳秒这是一个 9 位的数字一些简单的伪随机数算法会使用纳秒作为种子

date +%N

生成 32 位随机字符串

openssl rand -base64 32

输出随机数字

输出随机数字，但无法确定数字的长度

openssl rand -base64 32 | tr -dc '0-9' openssl rand -base64 64 | tr -dc '0-9'

生成16位随机数有可能不足16位

openssl rand -base64 128 | tr -dc '0-9' | cut -c1-16

查看对称加密命令和可以使用的算法

openssl enc -help

enc 使用对称加密算法

openssl enc -aes-256-cfb -e -in a.txt -a -out b.txt -pass pass:123 openssl enc -aes-256-cfb -d -in b.txt -a -out c.txt -pass pass:123

-aes-256-cfb 使用的算法

-e 加密

-d 解密

-in 输入的文件路径

-out 输出文件的路径

-a 把输出转换成 base64 加密时有这个参数，解密时也要有这个参数

-pass 数入密码和输入密码的方式

pass

file

stdio

env

fd

生成 rsa 私钥

openssl genrsa -out rsa_private_key.pem 4096

默认是 pem 格式的

-out 指定生成文件的路径

最后的 4096 是生成密钥的长度

生成的密钥对是 pkcs1 格式的， openssl 有相应的命令转成 pkcs8 或 pkcs12 格式

从私钥中提取公钥

openssl rsa -in rsa_private_key.pem -pubout -out rsa_public_key.pem

-pubout 提取公钥

-out 指定生成文件的路径

-in 私钥路径

公钥加密文件

openssl rsautl -encrypt -in a.txt -inkey rsa_public_key.pem -pubin -out b.txt

-out 加密后的文件路径

-in 需要加密的文件路径

-inkey 公钥路径

私钥解密文件

openssl rsautl -decrypt -in b.txt -inkey rsa_private_key.pem -out c.txt

-out 解密后的文件路径

-in 需要解密的文件路径

-inkey 私钥路径

使用私钥生成签名

openssl dgst -sha256 -sign rsa_private_key.pem -keyform PEM -out sign.sha256 a.txt

-sha256 哈希算法

-sign 私钥路径

-keyform 私钥的格式

-out 签名生成的路径

最后的 a.txt 是需要生成签名的文件路径

使用公钥验证签名

openssl dgst -sha256 -verify rsa_public_key.pem -keyform PEM -signature sign.sha256 a.txt

对文件的内容进行 base64 编码

openssl enc -base64 -e -in sign.sha256 -out sign.sha256.base64

对文件的内容进行 base64 解码

openssl enc -base64 -d -in sign.sha256.base64 -out sign.sha2562

比较两个文件的内容，如果两个文件内容一致则不会有输出

diff 文件1的路径文件2的路径

生成一个 csr 文件

启动一个问题/回答的交互式会话，其它随便填就好，extra attributes 可以留空其实 openssl 有一键生成密钥对， csr 和证书的命令 openssl req -new
-key rsa_private_key.pem
-keyform PEM
-out myserver.csr

-new 生成一个新的 csr 文件

-key 私钥文件路径

-keyform 私钥的格式

-out 生成的 csr 文件路径

查看 csr 文件内容

openssl req -text -in myserver.csr -noout -verify

-in csr 文件路径

使用 csr 和私钥生成自签证书

openssl x509
-sha256
-signkey rsa_private_key.pem
-in myserver.csr
-req -days 365 -out domain3.crt

x509 生成 x509 格式的证书

-sha256 证书采用的哈希算法

-signkey 私钥路径

-in csr 文件路径

-days 证书有效天数

-out 生成的证书路径

一条命令生成密钥和证书

openssl req -newkey rsa:4096 -nodes -keyout rsa_private_key.pem -x509 -days 365 -out domain.crt

openssl req -newkey rsa:4096 -nodes -keyout rsa_private_key.pem -x509 -days 365 -out domain.crt -subj "/C=CN/ST=State/L=City/O=Ltd/OU=Section/CN=localhost"

查看证书内容

openssl x509 -in domain.crt -noout -text

查看证书序列号

openssl x509 -in domain.crt -noout -serial

查看证书有效时间

openssl x509 -in domain.crt -noout -dates

生成多个域名的证书一般使用 OpenSSL 生成证书时都是 v1 版的，不带扩展属性。多域名证书需要用到 v3 版的 extensions 的 Subject Alternative Name (SAN 主题替代名称)

寻找默认配置文件

find / -name openssl.cnf

复制一份默认配置文件

cp /usr/ssl/openssl.cnf openssl.cnf

编辑 openssl.cnf

[ req ] 字段下加入 req_extensions = v3_req

[ v3_req ] 字段下加入 subjectAltName = @alt_names

在配置文件的最后最后新建一个字段 [ alt_names ]

在 [ alt_names ] 里按以下格式写入多个域名

[ alt_names ] DNS.1 = 3.example.com DNS.2 = 4.example.com

新建私钥

openssl genrsa -out rsa_private_key.pem 4096

生成 csr 文件

openssl req -new
-key rsa_private_key.pem
-keyform PEM
-config openssl.cnf
-out myserver.csr

生成数字证书

openssl x509
-sha256
-signkey rsa_private_key.pem
-in myserver2.csr
-extensions v3_req
-extfile openssl.cnf
-req -days 365 -out domain.crt

自建 CA 创建 CA 目录

mkdir -p ~/ssl/demoCA/{certs,newcerts,crl,private} cd ~/ssl/demoCA Touch index.txt echo "01" > serial

寻找默认配置文件

find / -name openssl.cnf

复制一份默认配置文件

cp /usr/ssl/openssl.cnf ~/ssl/openssl.cnf

修改 openssl.cnf 文件

把 [ CA_default ] 的 dir 修改成 ~/ssl/demoCA/ 的绝对路径，类似于这样

[ CA_default ] dir = /root/ssl/demoCA # Where everything is kept

生成 CA 根证书及密钥

openssl req -new -x509 -newkey rsa:4096 -nodes -keyout cakey.key -out cacert.crt -config openssl.cnf -days 365

生成客户端私钥

openssl genrsa -out client.key 4096

用该客户端私钥生成证书签名请求

openssl req -new -key client.key -out client.csr -config openssl.cnf

使用 CA 根证书签发客户端证书

openssl ca -in client.csr -out client.crt -cert cacert.crt -keyfile cakey.key -config openssl.cnf

注意：默认要求国家，省，公司名称三项必须和CA一致

如果不想一致，可以修改 openssl.cnf 的 [ CA_default ] 的 policy 为 policy_anything

policy = policy_anything

证书链合并一些情况下，从 CA 那里申请到的 SSL 证书需要配置证书链，因为颁发的 CA 只是一个中间 CA 。这个时候，需要把 CA 的证书和 SSL 证书都转换成 pem 格式。然后新建一个文件，按照最终实体证书 -> 中间证书 -> 根证书这样的顺序，把证书的 pem 格式的内容复制进去，证书之间用一个空行隔开。例如这样

-----BEGIN CERTIFICATE----- 这是最终实体证书 ------END CERTIFICATE------

-----BEGIN CERTIFICATE----- 这是中间证书 ------END CERTIFICATE------

-----BEGIN CERTIFICATE----- 这是根证书 ------END CERTIFICATE------

根证书大多数情况下都会内置在客户端，所以大多数情况下都只需要最终实体证书和中间证书。有时中间证书可能有多个，按照签发顺序排列就好，反正就是下面的证书颁发上面的证书。

有时还需要把私钥和证书合并成一个文件，一般是把私钥放在前面，证书放在后面，例如这样

cat server.key server.crt > server.pem

其它命令 openssl s_time 用于测试 TSL 服务

openssl s_server 用于测试 TSL 客户端，例如浏览器对各个加密套件的支持情况

openssl s_server -accept 2009 -key rsa_private_key.pem -cert domain.crt -www -debug -msg

-accept 监听的端口 -key 私钥路径 -crt 证书路径 -www http请求返回状态信息

可以用浏览器输测试，直接输入网址 https://127.0.0.1:2009

可以用 curl 测试 curl -k -i -v https://127.0.0.1:2009

可以用 openssl s_client 测试 openssl s_client -connect 127.0.0.1:2009 -showcerts

openssl s_client 用于测试 TSL 服务端

可以像 telnet 那用测试端口

测试 example.com 的 80 端口是否有开启

openssl s_client -connect example.com:80

可以像 telnet 模拟 http 那样，模拟 https

输入这个命令后，会进入一个命令行交互界面，这时快速地输入 GET / HTTP/1.O 然后连续输入两个回车，就能返回网页内容

openssl s_client -connect www.baidu.com:443 -showcerts

openssl smime 用于处理S/MIME邮件，它能加密、解密、签名和验证S/MIME消息

openssl ca ca命令是一个小型CA系统。它能签发证书请求和生成CRL。它维护一个已签发证书状态的文本数据库。

输出随机数字，但无法确定数字的长度

生成16位随机数 有可能不足16位

-aes-256-cfb 使用的算法

-e 加密

-d 解密

-in 输入的文件路径

-out 输出文件的路径

-a 把输出转换成 base64 加密时有这个参数，解密时也要有这个参数

-pass 数入密码和输入密码的方式

pass

file

stdio

env

fd

默认是 pem 格式的

-out 指定生成文件的路径

最后的 4096 是生成密钥的长度

生成的密钥对是 pkcs1 格式的， openssl 有相应的命令转成 pkcs8 或 pkcs12 格式

-pubout 提取公钥

-out 指定生成文件的路径

-in 私钥路径

-out 加密后的文件路径

-in 需要加密的文件路径

-inkey 公钥路径

-out 解密后的文件路径

-in 需要解密的文件路径

-inkey 私钥路径

-sha256 哈希算法

-sign 私钥路径

-keyform 私钥的格式

-out 签名生成的路径

最后的 a.txt 是需要生成签名的文件路径

-new 生成一个新的 csr 文件

-key 私钥文件路径

-keyform 私钥的格式

-out 生成的 csr 文件路径

-in csr 文件路径

x509 生成 x509 格式的证书

-sha256 证书采用的哈希算法

-signkey 私钥路径

-in csr 文件路径

-days 证书有效天数

-out 生成的证书路径

-accept 监听的端口 -key 私钥路径 -crt 证书路径 -www http请求返回状态信息

可以用浏览器输测试，直接输入网址 https://127.0.0.1:2009

可以用 curl 测试 curl -k -i -v https://127.0.0.1:2009

可以用 openssl s_client 测试 openssl s_client -connect 127.0.0.1:2009 -showcerts

测试 example.com 的 80 端口是否有开启

输入这个命令后，会进入一个命令行交互界面，这时快速地输入 GET / HTTP/1.O 然后连续输入两个回车，就能返回网页内容

生成16位随机数有可能不足16位