MacOS下使用OpenSSL（LibreSSL）

OpenSSL 是一个安全套接字层密码库，囊括主要的密码算法、常用的密钥和证书封装管理功能及SSL协议，并提供丰富的应用程序供测试或其它目的使用。

自OpenSSL爆出“心脏失血”漏洞后，苹果已将原有的 OpenSSL 替换为 LibreSSL。

OpenSSL的安装更新

$ openssl version         // 确定版本   --->   LibreSSL 2.8.3
$ brew install openssl    // brew安装OpenSSL
$ brew upgrade openssl    // brew更新OpenSSL

消息摘要

将长度不固定的消息（Message）作为输入参数，运行特定的Hash函数，生成固定长度的输出，这个输出就是Hash，也称为这个消息的消息摘要（Message Digest）

常用的单向哈希算法有： md5, sha1, sha256, sha512等。

MD5算法为128位，SHA-1为160位，SHA-256为256位。

$ openssl dgst -md5 file.txt 
// 输出  MD5(file.txt)= 5792dc9a7b21a81e9a6946c8c97e1b04

$ openssl dgst -sha256 file.txt 
SHA256(file.txt)= fdc2551d8b302cb939657652d1acaa0bfd58049769df127bddcf5b8d5332b58a

加密的消息摘要

加密的消息摘要HMAC（Keyed Hash Message Authentication Code）

上面提到的常规Hash算法，如MD5、SHA，只有一个输入参数：消息。

如果输入参数有两个，一个是消息（Message），另一个是秘钥（Key），将会生成一个加密的消息摘要HMAC。

为了增强HMAC的安全性，只要升级加密Hash算法就可以指数级地增加破解难度。例如HMAC-MD6, HMAC-SHA-3。

$ openssl dgst -md5 -hmac "abcdefg" file.txt 
// 输出 HMAC-MD5(file.txt)= 35e66b85d0b3b0b709e584c97361fae8

$ openssl dgst -sha1 -hmac "abcdefg" file.txt 
// 输出 HMAC-SHA1(file.txt)= 6a9367104edef5f4e298686568145ef77b7b3b5d

避免碰撞

曾经有一次面试，面试官问到密码学、哈希函数、避免碰撞相关的问题。

由于哈希函数是将所有不定长的消息转换成定长的消息，所以消息容量一定变小了，也有有发生碰撞的可能。这时可以通过多个哈希函数交叉验证来进一步降低发生的可能性。

对称加密算法

$ openssl enc -aes-128-ecb -e -in file.txt -out liwpk.xxx -K 123456 -iv 123456

$ openssl enc -aes-128-cbc -e -in file.txt -out liwpk.xxx -K 123456 -iv 123456

$ openssl enc -aes-128-cbc -d -in liwpk.xxx -out liwpk.txt -K 123456 -iv 123456

常用参数： -aes-128-cbc, -aes-128-cfb, -bf-cbc等。

其中密码算法：bf, cast, des, aes, rs2等。

加密模式：cbc, ecb, cfb, ofb等。

参数	含义	含义(中文)
-in	input file	输入文件
-out	output file	输出文件
-e	encrypt	加密
-d	decrypt	解密
-K/-iv	key/iv in hex is the next argument	十六进制密钥与初始向量
-[pP]	print the iv/key (then exit if -P)	打印初始向量与密钥

加密算法（cipher），加密模式（encryption mode），填充（padding），初始向量（IV）

加密模式

上面提到的给消息加解密除了需要加密算法aes/des等之外，还需要加密模式ecb/cbc等。

对称加密通常有四种模式（ECB、CBC、CFB、OFB）

非对称加密算法

RSA
DSA
ECDSA：Elliptic Curve Digital Signature Algorithm，椭圆曲线签名算法，是ECC（Elliptic curve cryptography，椭圆曲线密码学）和 DSA 的结合。

数字签名

$ openssl genrsa -des3 -out myrsaCA.pem 1024
$ openssl rsa -in myrsaCA.pem -pubout -out myrsapubkey.pem
$ openssl dgst -sha256 -out example.sha256 -sign myrsaCA.pem example.txt
$ openssl genrsa -des3 -out myrsaCA.pem 1024
$ openssl dgst -sha256 -signature example.sha256 -verify myrsapubkey.pem example.txt