openssl3.0 加密算法库编程精要 01 简介

 

1.1 系统环境简介

  操作系统 -- Ubuntu 20.04.3 LTS

  gcc 版本 -- gcc version 9.3.0

  openssl 版本 -- openssl3.0.1

1.2 简述

  Openssl 是一个免费开源的工具包,实现了 TLS/SSL 协议和绝大多数的主流密码算法和标准,最初的版本由 Eric A. Young 和 Tim J. Hudson 创建,其官方网站为 www.openssl.org

Openssl 主要包含三个部分:

  (1)libssl  -- TLS 协议的实现(RFC 8446);

  (2)libcrypto -- 加密算法库,支持绝大多数密码算法,是实现 TLS 协议和 PKI 体系的基础;

  (3)openssl -- 命令行工具

  我在这里特别说明一下:

  由于 Openssl 的代码量十分庞大,单一个加密算法库就有数十万行的代码,而且由于密码学博大精深,相关的数学原理更是晦涩难懂,笔者能力

有限,不可能精通所有相关的知识,所以本系列的文章并不会针对 Openssl 的源码进行深入的讨论,我只会在用户层面对 Openssl 的加密算法库做一些常用的 API 解读,重在应用!

如果涉及到我相对了解的知识,我会尽量无保留地分享,文章有错误的话在所难免,我也欢迎各位读者对我文中的错误进行批评指正!共同学习,共同进步!

   作者假定各位读者已经熟练掌握 C 语言和有基本的密码学知识。

1.3 编译和安装

  Openssl 的编译十分简单,步骤如下:

  (1)在官网下载 openssl3.0.1 版本,得到 openssl-3.0.1.tar.gz;

  (2)输入 tar -zxvf openssl-3.0.1.tar.gz 解压 tar 包到当前目录;

  (3)进入解压后的目录执行 ./Configure 生成 Makefile 文件(openssl 默认安装到 /usr/local 下,如需指定安装路径,则执行 ./Configure --prefix=/xxx/xxx);

  (4)执行 make 编译;

  (5)执行 make install 安装;

1.4 常用的编译选项和配置

  默认编译生成 release 版本的共享库,如果要生成可调式的库,则输入 ./Configure --debug,具体的编译选项请查询 INSTALL.md 文件。

1.5 openssl3.0 加密算法库目录结构

  虽然我们的目标并不是完全精通 Openssl 的源码,但是了解其源代码目录的含义仍然是有必要的:

  aes -- AES 对称算法实现;

  aria -- ARIA 对称算法实现;

  asn1 -- ASN.1 编解码实现;

  aysnc -- 异步线程池实现;

  bf -- blowfish 对称算法实现;

  bio -- I/O 流的抽象;

  bn -- 大数运算实现;

  buffer -- 内存缓冲区;

  camellia -- Camellia 块密码算法;

  cast -- CAST 对称算法;

  chacha -- ChaCha20 流密码算法;

  cmac -- 基于分组密码的消息认证码;

  cmp -- 证书管理协议;

  cms -- 加密消息语法;

  comp -- 压缩算法;

  conf -- 配置文件管理;

  crmf -- 暂时不确定这个是做什么的;

  ct -- 证书透明化(Certificate Transparency);

  des -- des 对称算法;

  dh -- 密钥交换协议;

  dsa -- DSA签名算法;

  dso -- 动态库管理;

  ec -- 椭圆曲线算法;

  encode_decode -- 编码和解码;

  engine -- 引擎框架;

  err -- 错误处理;

  ess -- 增强安全服务(Enhanced Security Services);

  evp -- 高层算法接口;

  ffc -- 有限域加密;

  hmac -- 基于 hash 的消息鉴别码;

  http -- http 协议实现;

  idea -- 国际数据加密算法;

   kdf -- 密钥派生函数;

  lhash -- 哈希链表实现;

  md2 -- md2 摘要算法;

  md4 -- md4 摘要算法;

  md5 -- md5 摘要算法;

  mdc2 -- mdc2 摘要算法;

  modes -- 对称算法的模式;

  objects -- 对象管理;

  ocsp -- 在线证书状态协议;

  pem -- PEM 编解码实现;

  pkcs7 -- 加密签名消息语法标准 PKCS7 实现;

  pkcs12 -- 个人信息交换语法标准 PKCS12 实现;

  poly1305 -- Poly1305 消息认证码;

  property -- 暂不清楚这个目录下的文件是做什么的;

  providers -- 安全服务提供者,这个是 openssl3.0+ 最具特色的设计;

  rand -- 随机数;

  rc2 -- RC2 对称算法;

  rc4 -- RC4 对称算法;

  rc5 -- RC5 对称算法;

  ripemd -- RACE原始完整性校验消息摘要;

  rsa -- RSA 非对称算法;

  seed -- 基于随机种子的对称加密算法;

  sha -- sha1、sha256、sha512等摘要算法实现;

  siphash -- SipHash 摘要算法;

  sm2 -- 国密 sm2 椭圆曲线算法;

  sm3 -- 国密 sm3 摘要算法;

  sm4 -- 国密 sm4 分组加密算法;

  srp -- 暂时不清楚是做什么的;

  stack -- 栈的实现;

  store -- 临时存储通道;

  ts -- 可信时间?

  txt_db -- 基于文本的数据库;

  ui -- 用户接口;

  whirlpool -- Whirlpool 散列算法;

  x509 -- x509 证书系列标准实现。

   下一章节,我计划用一个简单的加密程序做引,进一步讲解 Openssl API 的使用方式。

  以上是本章节的所有内容。

 

原文地址:https://www.cnblogs.com/huowenjie/p/15719919.html