openssl源代碼結構

Openssl整個軟件包主要包括三個主要的功能模塊：密碼算法庫，SSL協議庫，應用程序；

　　　　應用程序：主要包括密鑰生成，證書管理，格式轉換，數據加密，簽名，SSL測試等。

 

evp，對稱算法，非對稱算法，摘要算法的封裝。

隨機數的生成，管理；

最基本的數據結構，struct 大數數組， EC_point 橢圓曲線點結構，

 

openssl編譯的命令：

　　./config (以後須要加一些全局性的選型，--openssldir=OPENSSLDIR安裝目錄)，默認是usr/local/ssl

　　　　　　--prefix，設置lib，include，bin的目錄。

　　　　　　shared，生成動態連接庫，

　　　　　　算法選項，no-des，no-ec等，選擇是否編譯某種算法。

　　make

　　make install

 

openssl中的簽名文件：

　　X509，一般是指知足X.509 V3的一個數字文件，標準RFC5280。

　　X509是最基本的證書格式，規範。PKCS標準是具體的針對不一樣應用場景的封裝格式，是基於x509的。

　　X509文件的編碼經常使用的有兩種，DER：二進制的文件編碼，不可讀。

　　　　　　　　　　　　　　　　 PEM：ASCII Base64編碼的文件。

　　X509文件的三種擴展，crt，通常linux用的較多的證書後綴，內部編碼不限，其中包含公鑰，不含私鑰。

　　　　　　　　　　　　 cer，通常window下用的較多的證書後綴，內部編碼不限，其中包含公鑰，不含私鑰。

 　　　　　　　　　　　　.key格式擴展，通常用在PKCS#8中。

　　crt的擴展格式和cer的擴展格式，能夠相互轉換格式，可是內部的編碼必須相同。(DER對應DER，PEM對應PEM)。

DER的編碼是基於ASN1的語言標準的，編碼以後，相似於二進制的bin文件。(ASN1是語言編碼標準，DER是具體的編碼實現)。

查看PEM編碼的證書：

　　openssl x509 -in cert.pem  -text  -noout

　　openssl x509 -in cert.crt  -text  -noout

　　openssl x509 -in cert.cer  -text  -noout

查看DER編碼的證書：

　　openssl x509  -in  certificate.der  -inform  der  -text  -noout

相互格式轉換：

　　openssl  x509 -in  cert.crt  -outform  der   -out   cert.der

　　openssl  x509 -in  cert.crt  -inform der  -outform  pem   -out  cert.pem

base64到二進制文件的轉換：

　　openssl base64 -in file.bin -out  file.64

　　openssl base64 -d  -in file.b64  -out  file.bin

 

Openssl使用pem文件格式存儲證書和密鑰，PEM中除去標記，實質上是Base64編碼的二進制內容。

　　生成rsa私鑰的命令：openssl genrsa -out  private_rsa.pem   1024

　　生成rsa公鑰的命令：openssl rsa  -in  private_rsa.pem -pubout  -out  public_rsa.pem

genrsa，產生的是一組rsa的密鑰，其中已經包括公鑰，生成公鑰的命令，只是提取出其中的公鑰，編碼爲pem格式。

　　以明文的方式查看rsa密鑰的各個參數值：openssl rsa -in private_rsa.pem  -text  -out  private.txt

rsa公鑰轉換爲PKCS#8格式：pkcs8 -topk8 -inform PEM -in rsa_private_key.pem -outform PEM -nocrypt

 

生成ecc證書：

　　openssl ecparam -out EccCA.key -name prime256v1 -genkey

　　openssl req -key EccCA.key -new  -out EccCA.req

　　openssl X509 -req -in EccCA.req  -signkeyEccCA.key  -out  EccCA.pem 

 

PEM文件格式：(標準RFC1421-1424)

　　將一個對象保存爲PEM格式的文件，1) 信息轉換爲ASCII碼；

　　　　　　　　　　　　　　　　　　 2) 使用對稱加密算法轉換郵件；(可選)

　　　　　　　　　　　　　　　　　　 3) 使用base64對郵件進行編碼處理；

　　　　　　　　　　　　　　　　　　 4) 若是使用加密算法，使用頭信息格式來指定算法，數據等信息；

　　　　　　　　　　　　　　　　　　 5) 加上頭、尾標註信息。

　　pem格式在openssl中的定義以及調用函數：

　　　　https://blog.csdn.net/liao20081228/article/details/77185513

        

openssl中的i2d，d2i系列函數，表徵，將internal object轉換爲DER類型的編碼，或者將DER類型的編碼轉換爲internal類型的object。

　　TYPE *d2i_TYPE(TYPE **a, unsigned char **pp, long length);
　　TYPE *d2i_TYPE_bio(BIO *bp, TYPE **a);
　　TYPE *d2i_TYPE_fp(FILE *bp, TYPE **a);

　　int i2d_TYPE(TYPE **a, unsigned char **pp);
　　int i2d_TYPE_bio(BIO *bp, TYPE **a);
　　int i2d_TYPE_fp(FILE *bp, TYPE **a);

_bio類型，表示數據接口爲bio port，_fp類型，表示數據接口爲file point。

       _bio和_fp類型內部都是調用i2d/d2i_type類型。BIO和FP類型都被轉換爲char類型。

d2i，i2d類型函數的定義和實現參考：

　　https://blog.csdn.net/u010129119/article/details/53811622

　　在X509.pod中能夠看到全部支持的D2I/I2D_TYPE類型的函數。

 

ssl主要經過BIO和EVP的兩種結構，實現安全套接字的協議。BIO主要是實現套接字的封裝；EVP實現對內部算法的封裝。

BIO：

　　BIO是封裝了許多類型I/O接口細節的一種應用接口，能夠和SSL鏈接，非加密的網絡鏈接，文件I/O進行透明的鏈接。

　　　　主要分爲兩種，source/sink類型，如socket BIO，file BIO；filter類型，將數據從一個BIO轉換到另外一個BIO，轉換表明hash，enc，dec等操做。

　　各類類型的BIO函數介紹：

　　　　　　https://blog.csdn.net/liao20081228/article/details/77193729

 EVP：

　　evp主要包括：摘要，對稱算法，非對稱算法的內核，filter BIO的實現。

　　　　全部的engine能夠經過調用OpenSSL_add_all_algorithms或者本身初始化engine函數指針。

　　各類函數的詳細介紹：

　　　　https://blog.csdn.net/liao20081228/article/details/76285896　　

 

基於ssl接口和BIO接口的openssl api調用，實現client，server的加解密服務：

　　https://blog.csdn.net/gx_1983/article/details/47958323

　　https://blog.csdn.net/howeverpf/article/details/18993945