linux下加密解密之OpenSSL

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一、为什么要加密
    在网络这个大森林里面，所有的数据传输都是不安全的，在数据传输中必须要给数据加密，以防止被别人劫持盗取

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二、数据在网络中怎么传输
    数据从发送出去到目的地都经过了哪些步骤？
    1、ISO国际标准组织定义了数据在网络传输中的七层模型：数据从 应用层--会话层--表达层--传输层--网络层--数据链路层--物理层 逐层封装传输，数据到达最底层后传送出去，到达目标主机后在从底层往上层传输并逐层解压封装。
    2、在TCP/IP定义的四层模型里，数据传输也是一样的道理，应用层--传输层--网络层--物理层。但是这里面并没有定义数据安全方面的内容，在网络的发展过程里，就产生了给数据加密解密的SSL层（ssl并不是真的一个层，只是在应用层与传输层之间给数据规定加载协议的一个标准）。

    我们通过在传输层和应用层之间添加一个SSL层的方式给数据加密。数据由应用层产生和封装，在经过TCP，UDP协议传输之前，用SSL协议对数据流进行二次加工，加密或者解密。
    SSL是Secure Sockets Layer（安全套接层协议）的缩写，可以在Internet上提供秘密性传输。Netscape公司在推出第一个Web浏览器的同时，提出了SSL协议标准。其目标是保证两个应用间通信的保密性和可靠性,可在服务器端和用户端同时实现支持。已经成为Internet上保密通讯的工业标准。
SSL能使用户/服务器应用之间的通信不被攻击者窃听，并且始终对服务器进行认证，还可选择对用户进行认证。SSL协议要求建立在可靠的传输层协议(TCP)之上。SSL协议的优势在于它是与应用层协议独立无关的，高层的应用层协议(例如：HTTP，FTP，TELNET等)能透明地建立于SSL协议之上。SSL协议在应用层协议通信之前就已经完成加密算法、通信密钥的协商及服务器认证工作。在此之后应用层协议所传送的数据都会被加密，从而保证通信的私密性。

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三、加密解密的分类及对应的算法
    1、对称加密：使用同一种算法同一个密码对数据进行加密解密；
         算法：DES、3DES、AES、Blowfish、Towfish、IDEA、RC6、CAST5
    2、非对称加密之公钥加密：公钥从私钥中提取而来，使用私钥加密的文件，只能使用公钥解密，反        之亦然；
         算法：RSA、 DSA、 ELGamal、 DH
    3、非对称加密之单向加密：只能加密，不能解密，用于提取数据的特征码。
         算法：md5、 sha系列256、384、512、128

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四、一次加密通信过程
      发送者：

          1.使用单向加密算法提取数据特征码
          2.使用自己的私钥加密特征码附加在数据后面
          3.生成用于对称加密的临时密钥
          4.用此临时密钥加密数据和已经使用私钥加密后的特征码
          5.使用接收方的公钥加密此临时密钥，附加在对称加密后的数据后放
      接受者：
          1.使用自己的私钥解密加密的临时密钥，从而获取对称密钥
          2.使用对称密钥解密对称加密的数据和私钥加密的特征码密文，从而获得数据和特征码密文
          3.使用对方发送的公钥解密特征码密文，从而获得数据特征码
          4.使用与对方同样的党项加密算法计算出数据特征码，并与解密而来的特征码进行比较

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五、OpenSSL
     在linux上OpenSSL是基于密码学的安装包
        OpenSSL 是一个强大的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。
    1.组成部分：
        (1)libcrypto：加密、解密库文件；

        (2)libssl: ssl协议实现
        (3)openssl：多用途命令行工具，每种功能都使用专用的子命令来实现
    2.openssl命令使用格式

       openssl command [options] [csr_file] [options] [crt_file] [options] #
       openssl+子命令+选项+参数
    3.子命令，输入openssl 回车 回车查看子命令

    4.子命令用法，使用 man查看

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六、使用openssl加密解密文件
    1、对称加密使用openssl enc
        （1）加密文件
    openssl enc -e CIPHER -a -salt -in /PATH/FROM/FILE -out /PATH/TO/FILE


       (2)解密文件
    openssl enc -d CIPHER -a -salt -in /PATH/FROM/FILE -out /PATH/TO/FILE     
   
    2、单向加密
        （1）提取文件特征码
        openssl dgst -CIPHER /PATH/TO/FILE

         （2）生成用户密码并且手动指定随机数
         openssl passwd -1 -salt N随机数

         （3）生成随机数
         openssl rand -hex|-base64 NUM

         (4)生成用户密码并且自动生成随机数
        openssl passwd -1 -salt $(openssl rand -hex|-base64 NUM)

    3、公钥加密
        （1）生成私钥
         openssl genrsa -out /PATH/TO/PRIVATE_KEY_FILE NUM_BITS
       #(umask 077;openssl genrsa -out /PATH/TO/PRIVATE_KEY_FILE NUM_BITS)给私钥文件加权限

         （2）提取公钥
        openssl rsa -in /PATH/FROM/PRIVATE_KEY_FILE pubout

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    总结：这些只是使用openssl进行加密解密的基础，学linux必须要对其进行了解和掌握
openssl enc -e|-d -des3 -a -salt -in .. -out ..（-a表示生成base64格式，-salt加入随机码）
openssl dgst -md5|-sha ..（对文件提取特征码）
openssl passwd -1 -salt ..(生成用户密码-1表示使用md5算法）
openssl rand -hex|-base64 ..（从熵池中提取随机码）
openssl genrsa -out .. num_bits（按多少字节生成私钥文件）
openssl rsa -in .. -pubout -out .. （从私钥文件中提取公钥并输出到新文件里）