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openssl工具列表

简介:  OpenSSL介绍 OpenSSL是一个安全工具集,同时也提供了开源程序库。它支持ssl(Secure Sockets Layer, v2/v3),TLS(Transport Layer Secure, v1)。
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OpenSSL介绍

OpenSSL是一个安全工具集,同时也提供了开源程序库。它支持ssl(Secure Sockets Layer, v2/v3),TLS(Transport Layer Secure, v1)。这套工具集的应用范围非常之广,包括:

  • 创建和管理私钥、公钥。
  • 公钥加密操作。
  • 创建X.509证书(Certificate),证书请求(CSR),证书撤销(CRL)。
  • 计算消息摘要(MD5, SHA-1等)。
  • 使用密码加解密(Encryption/Decryption with Ciphers)。
  • SSL/TLS 客户端/服务器测试。
  • 处理S/MIME签名以及加密邮件。
  • 等等。

openssl工具列表

openssl的命令行格式为

openssl command [ command_opts ] [ command_args ]

其中command是openssl下辖的工具,而每个工具,又有其自己的命令行参数和选项。openssl中常用的工具如下:

标准命令

genrsa
生成RSA密钥。RSA是主流浏览器都支持的一种加密算法。
rsa
RSA密钥管理。
req
X.509 CSR(Certificate Signing Request)
x509
X.509证书数据管理(X.509 Certification Data Management)。
dgst
计算消息摘要(Message Digest Calculation)。
s_client
作为SSL/TLS客户端运行。
s_server
作为SSL/TLS服务器运行。
s_time
SSL连接的性能测试。
smime
S/MIME处理。
speed
算法的速度测试。
verify
X.509证书验证。

消息摘要命令

包括著名的md5, sha1,其他的还有:md2, mdc2, rmd160, sha, sha224, sha256, sha384, sha512等。

编码和加密命令(Encoding and Cipher)

base64,bf(Blowfish Cipher), cast(CAST Cipher), des, des3, idea, rc2, rc4, rc5等。

openssl技巧和使用说明

个人认为openssl和UNIX传统的简单哲学相悖。UNIX的简单哲学是一个程序只做一件事,并做好,但openssl做了太多事,甚至于它下辖的一些工具,也有太多的选项和参数,容易让人混淆。

openssl的工具名,和某些工具的选项名是一样的。例如openssl x509命令中的"x509"是X.509证书数据管理工具,但在如openssl req -x509这样的命令中,"-x509"是作为openssl req命令的一个选项。openssl完成一件事不止一种方法,应该说有很多方法。这样在不同的文档,例子中,就能看到做一件的许多方法,加上如工具名和选项名的相同,容易让人混淆。

个人推荐的openssl学习方法是,学习各种示例;根据示例中用到的工具,以及工具的选项和参数,查看手册。

获取完整的openssl工具列表

 $ openssl -h

运行此命令,openssl会输出"openssl:Error: '-h' is an invalid command.",但不要理会,这就是完整的命令列表。同样的,获取某个工具的帮助:

 $ openssl genrsa -h

获取openssl的版本信息

$ openssl version
$ openssl version -a

openssl工具详解

openssl genrsa

openssl genrsa用于生成RSA私钥,基本格式:

 openssl genrsa -out file [numbits]

numbits表示密钥长度,默认是512。测试:

 $ openssl genrsa -out s.key 1024

查看密钥:

$ less s.key 
-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----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-----END RSA PRIVATE KEY-----

缩短或增加numbits的值,可见输出私钥文件变短或增长。

openssl req

openssl req是一个 PKCS#10 证书签署请求和证书生成工具。

在PKI(Public Key Infrastructure)系统中,证书签署请求(CSR)是应用给CA发送的消息,CA将为之生成数字证书(通常需要付费;也可以通过openssl生成自签名的证书)。CSR的格式通常为PKCS#10。

PKCS(Public-Key Cryptography Standards)有很多种类,openssl工具集中也有一系列名为pkcs#x的工具。常见的如:

  1. PKCS#7,加密信息语法标准(Cryptography Message Syntax Standard)。用于签名或加密消息,是S/MIME的基石。
  2. PKCS#10,证书签署请求(CSR)。
  3. PKCS#12,个人信息交换语法标准(Personal Information Exchange Syntax Standard)。

openssl req工具的参数非常之多:

-new
生成新的证书请求。如果没有 -key 参数,则会生成新的RSA私钥。
-key file
私钥文件。
-nodes
如果要生成私钥,则不对私钥加密(将命令理解为 no des)。
-x509
生成一个自签名证书,而非一个证书签署请求。

以下列出一些openssl req的常见用法。

生成证书签署请求(CSR)与生成证书

方法1 :用openssl genrsa生成私钥,用openssl req生成证书签署请求:

$ openssl genrsa -out s.key 1024
$ openssl req -new -key s.key -out s.csr

方法2 :用req生成私钥,并生成证书签署请求:

$ openssl req -newkey rsa:1024 -keyout s.key -out s.csr -nodes

注意,这里加了-nodes选项,否则要求输入密码保护私钥。接下来,可以把s.csr发送给CA请求签署证书,或者用openssl自签署。

生成证书签署请求时,需要用户输入的信息:

Country Name (2 letter code) [GB]:
State or Province Name (full name) [Berkshire]:
Locality Name (eg, city) [Newbury]:
Organization Name (eg, company) [My Company Ltd]:
Organizational Unit Name (eg, section) []:
Common Name (eg, your name or your server's hostname) []:
Email Address []:

Please enter the following 'extra' attributes
to be sent with your certificate request
A challenge password []:
An optional company name []:

可以用-subj选项在命令行中写入这些信息。

方法3 跳过CSR,直接生成证书:

$ openssl req -x509 -nodes -days 365 \
    -subj '/C=CN/ST=BeiJing/L=HaiDian/CN=www.berlinix.com' \
    -newkey rsa:1024 -keyout s.key -out s.crt

这个命令与之前命令的区别:

  1. 使用了-x509,用于直接生成证书,而非证书签署请求(CSR)。是否带有-x509选项,是区分生成证书(有-x509),还是生成CSR(没有-x509)的判断依据。
  2. 使用了-subj,在命令行填入了信息。
  3. 使用了-days,限制了证书的有效期(-dyas 365表示:从生成证书之日起的365天内有效)。
  4. 输出了s.crt(含有公钥的证书),而非s.csr(请求)。
  5. 运行此命令输出2个文件:s.key(私钥), s.crt(证书/公钥)。

可以查看.crt, .csr文件的内容。.crt文件的开始与结束为:

-----BEGIN CERTIFICATE REQUEST-----
-----END CERTIFICATE REQUEST-----

.crt文件的开始与结束为:

-----BEGIN CERTIFICATE-----
-----END CERTIFICATE-----

验证CSR文件是否有效

在把s.csr文件发送给CA(或自签署)之前,验证它是否正确:

$ openssl req -nodes -days 365 \
    -subj '/C=CN/ST=BeiJing/L=HaiDian/CN=www.berlinix.com' \
    -newkey rsa:1024 -keyout s.key -out s.csr
$ openssl req -in s.csr -noout -verify -key s.key
verify OK

查看CSR文件的内容

$ openssl req -in s.csr -noout -text
Certificate Request:
    Data:
        Version: 0 (0x0)
        Subject: C=CN, ST=BeiJing, L=HaiDian, CN=www.berlinix.com
        Subject Public Key Info:
            Public Key Algorithm: rsaEncryption
            RSA Public Key: (1024 bit)
                Modulus (1024 bit):
                    ....
                Exponent: 65537 (0x10001)
        Attributes:
            a0:00
    Signature Algorithm: sha1WithRSAEncryption
        ...

用s_server/s_client测试证书

用s_server建立服务器:

 $ openssl s_server -cert s.crt -key s.key -www

用s_client作为客户端:

 $ openssl s_client -connect localhost:4433

openssl s_client的输出中有一些信息:

verify error:num=18:self signed certificate     --> 发现是自签署证书
subject=/C=CN/ST=BeiJing/L=HaiDian/CN=www.berlinix.com      --> subject和issuer信息相同
issuer=/C=CN/ST=BeiJing/L=HaiDian/CN=www.berlinix.com
SSL-Session:                                --> 开启SSL会话 

openssl实例

获取证书

获取远程服务器下发的证书(用sed过滤):

$ openssl s_client -connect www.gmail.com:443 2>&1 |\
    sed -ne '/-BEGIN CERTIFICATE-/,/-END CERTIFICATE-/p'

性能测试

使用s_time测试连接性能:

$ openssl s_time -connect www.google.com:443
No CIPHER specified
Collecting connection statistics for 30 seconds

192 connections in 0.15s; 1280.00 connections/user sec, bytes read 0
192 connections in 31 real seconds, 0 bytes read per connection


Now timing with session id reuse.
starting

282 connections in 0.05s; 5640.00 connections/user sec, bytes read 0
282 connections in 31 real seconds, 0 bytes read per connection

其他

参考

站内

Apache https配置中,用到openssl。

密码学入门 介绍到这篇笔记中常见的一些术语,如X.509, RSA等。

ssl 介绍了SSL本身。

站外

openssl官方手册

OpenSSL Command-Line HOWTO openssl的许多示例用法。

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