openSSL学习-0

本文记录openSSL密码库的学习。

首先推荐：openSSL中文手册

介绍

openssl是一个功能丰富且自包含的开源安全工具箱。
它提供的主要功能有：SSL协议实现(包括SSLv2、SSLv3和TLSv1)、大量软算法(对称/非对称/摘要)、大数运算、非对称算法密钥生成、ASN.1编解码库、证书请求(PKCS10)编解码、数字证书编解码、CRL编解码、OCSP协议、数字证书验证、PKCS7标准实现和PKCS12个人数字证书格式实现等功能。

我安装的版本：3.0.3
其中内置密码算法有：

安装

主要参考：INSTALL.md

Window安装

此安装方法，是安装的工具，只能拿来用，不能修改和阅读其中的源码。

参考：开源密码库

Mac安装

./Configure
#编译
make
make test
#安装（默认位置：/usr/local）
make install

安装在其他位置：

./Configure --prefix=/opt/openssl --openssldir=/usr/local/ssl

源码

openssl源代码主要由eay库、ssl库、工具源码、范例源码以及测试源码组成。

eay库

eay库是基础的库函数，提供了很多功能。源代码放在crypto目录下。包括如下内容：

（1）asn.1 DER编码解码(crypto/asn1目录)，它包含了基本asn1对象的编解码以及数字证书请求、数字证书、CRL撤销列表以及PKCS8等最基本的编解码函数。这些函数主要通过宏来实现。

（2）抽象IO(BIO,crypto/bio目录)，本目录下的函数对各种输入输出进行抽象，包括文件、内存、标准输入输出、socket和SSL协议等。

（3）大数运算(crypto/bn目录)，本目录下的文件实现了各种大数运算。这些大数运算主要用于非对称算法中密钥生成以及各种加解密操作。另外还为用户提供了大量辅助函数，比如内存与大数之间的相互转换。

（4）字符缓存操作(crypto/buffer目录)。

（5）配置文件读取(crypto/conf目录)，openssl主要的配置文件为openssl.cnf。本目录下的函数实现了对这种格式配置文件的读取操作。

（6）DSO(动态共享对象,crypto/dso目录)，本目录下的文件主要抽象了各种平台的动态库加载函数，为用户提供统一接口。

（7）硬件引擎(crypto/engine目录)，硬件引擎接口。用户如果要写自己的硬件引擎，必须实现它所规定的接口。

（8）错误处理(crypto/err目录)，当程序出现错误时，openssl能以堆栈的形式显示各个错误。本目录下只有基本的错误处理接口，具体的的错误信息由各个模块提供。各个模块专门用于错误处理的文件一般为*_err..c文件。

（9）对称算法、非对称算法及摘要算法封装(crypto/evp目录)。

（10）HMAC(crypto/hmac目录)，实现了基于对称算法的MAC。

（11）hash表(crypto/lhash目录)，实现了散列表数据结构。openssl中很多数据结构都是以散列表来存放的。比如配置信息、ssl session和asn.1对象信息等。

（12） 数字证书在线认证(crypto/ocsp目录)，实现了ocsp协议的编解码以及证书有效性计算等功能。

（13）PEM文件格式处理(crypto/pem)，用于生成和读取各种PEM格式文件，包括各种密钥、数字证书请求、数字证书、PKCS7消息和PKCS8消息等。

（14）pkcs7消息语法(crypto/pkcs7目录)，主要实现了构造和解析PKCS7消息；

（15）pkcs12个人证书格式(crypto/pckcs12目录)，主要实现了pkcs12证书的构造和解析。

（16）队列(crypto/pqueue目录)，实现了队列数据结构，主要用于DTLS。

（17）随机数(crypto/rand目录)，实现了伪随机数生成，支持用户自定义随机数生成。

（18）堆栈(crypto/stack目录)，实现了堆栈数据结构。

（19）线程支持(crypto/threads)，openssl支持多线程，但是用户必须实现相关接口。

（20）文本数据库(crypto/txt_db目录)。

（21）x509数字证书(crypto/x509目录和crypto/x509v3)，包括数字证书申请、数字证书和CRL的构造、解析和签名验证等功能了；

（22）对称算法(crypto/aes、crypto/bf、crypto/cast、ccrypto/omp和crypto/des等目录)。

（23）非对称算法(crypto/dh、crypto/dsa、crypto/ec和crypto/ecdh)。

（24）摘要算法(crypto/md2、crypto/md4、crypto/md5和crypto/sha)以及密钥交换/认证算法(crypto/dh 和crypto/krb5)。

SSL库

ssl库所有源代码在ssl目录下，包括了sslv2、sslv3、tlsv1和DTLS的源代码。各个版本基本上都有客户端源码(_clnt.c)、服务源码(_srvr.c)、通用源码(_both.c)、底层包源码（_pkt.c）、方法源码(_meth.c)以及协议相关的各种密钥计算源码(_enc.c)等，都很有规律。

工具源码

工具源码主要在crypto/apps目录下，默认编译时只编译成openssl(windows下为openssl.exe)可执行文件。该命令包含了各种命令工具。此目录下的各个源码可以单独进行编译。

范例源码

范例源码在demo目录下，另外engines目录给出了openssl支持的几种硬件的engines源码，也可以作为engine编写参考。

测试源码

测试源码主要在test目录下。