OpenSSL 非对称加密算法DSA命令详解

文章由LinuxBoy分享于2019-03-29 11:03:28热评（684）

OpenSSL 非对称加密算法DSA命令详解

1、DSA算法概述

DSA算法是美国的国家标准数字签名算法，它只能用户数字签名，而不能用户数据加密和密钥交换。

DSA与RSA的生成方式不同，RSA是使用openssl提供的指令一次性的生成密钥(包括公钥)，而通常情况下，DSA是先生成DSA的密钥参数，然后根据密钥参数生成DSA密钥(包括公钥)，密钥参数决定了DSA密钥的长度，而且一个密钥参数可以生成多对DSA密钥对。

DSA生成的密钥参数是p、q和g，如果要使用一个DSA密钥，需要首先共享其密钥参数。关于DSA加密的原理，请自行查阅。

2、DSA算法相关指令及用法

openssl中DSA算法指令主要有三个，分别是

指令	功能
dsaparam	生成、处理DSA密钥参数，也可以直接生成DSA密钥
dsa	处理DSA密钥格式的转换
gendsa	根据DSA密钥参数生成一个DSA密钥

从上表可以看到，dsa和gendsa和RSA相关指令中的rsa和genrsa用法相似，但是DSA相关指令中没有提供签名和验证操作的dsautl指令，所以如果需要使用DSA进行签名和验证，需要借助dgst指令，该指令在后续章节中介绍。

2.1 dsaparam指令说明

dsaparam主要用户生成密钥参数，也可以生成DSA密钥其用法如下

bkjia@bkjia:~/test$ openssl dsaparam -
unknown option-
dsaparam [options] [bits]<infile >outfile
where options are
-inform arg input format - DER or PEM //
-outform arg output format - DER or PEM //
-in arg input file //
-out arg output file //
-text print as text //
-C Output C code //
-noout no output //
-genkey generate a DSA key //
-rand files to use for random number input //
-engine e use engine e, possibly a hardware device. //
number number of bits to use for generating private key //
bkjia@bkjia:~/test$

其参数与RSA相关指令的参数类似，不再一一说明，下面以实例的方式说明其用法

1、生成密钥参数并查看其各个参数值

/*生成1024位的密钥参数*/
bkjia@bkjia:~/test$ openssl dsaparam -out DSAP.pem 1024
Generating DSA parameters,1024 bit long prime
This could take some time
....

/*明文查看密钥参数的值*/
bkjia@bkjia:~/test$ openssl dsaparam -in DSAP.pem -text -noout

2、密钥参数格式间的转换

/*pem格式的密钥参数转为der格式*/
bkjia@bkjia:~/test$ openssl dsaparam -in DSAP.pem -out DSAP.der -outform der
/*der格式的密钥参数转为pem格式*/
bkjia@bkjia:~/test$ openssl dsaparam -in DSAP.der -inform der -out R_DSAP.pem
bkjia@bkjia:~/test$ diff DSAP.pem R_DSAP.pem

3、直接生成DSA密钥

/*直接生成DSA密钥*/
bkjia@bkjia:~/test$ openssl dsaparam -genkey -out DSA.pem 1024
Generating DSA parameters,1024 bit long prime
...
/*查看DSA密钥，可知参数和密钥都被放在输出文件中，说明本质上还是先生成参数，再利用参数生成密钥*/
bkjia@bkjia:~/test$ cat DSA.pem
-----BEGIN DSA PARAMETERS-----
MIIBHgKBgQDAG1CFQRqKgrDa21dT2SO0OtvR0wtKo4GWEH+zikTt6eh6S0CdhtqX
PdPiboZdYAJy7HzKHLe0BUkf4dfOOPZBcQrr9sYkJ6q2Zz/jSSA9EnpuQfstdE8a
2wrhIm8mPzBKuWfvz29O6KlBngLfXSfr8Iy2mNAf7NgAntDBMY8yHQIVAMaCaSge
oBHtVo9cUoA5E69f2VqrAoGAbzC9wFnra1lT8Egak4N7YHkBwObN3T2ue3tRM7wE
uv5rNuIyQrSQnp4vqFcnu3lOrP3ZGEJvEZ0kVo7e6LhfO8V0UOqElfhiuwEaZuzZ
22Sodbu7lUx3YMU1QRvk42IudIevi6LWq4zk+sxraAZ3h5rvo8/pKayxtRuKq8Ep
5kU=
-----END DSA PARAMETERS-----
-----BEGIN DSA PRIVATE KEY-----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-----END DSA PRIVATE KEY-----

2.1 gendsa指令说明

gendsa指令功能简单，即利用输入的密钥参数生成DSA密钥

bkjia@bkjia:~/test$ openssl gendsa -
usage: gendsa [args] dsaparam-file
-out file - output the key to 'file'
-des - encrypt the generated key with DES in cbc mode
-des3 - encrypt the generated key with DES in ede cbc mode (168 bit key)
-seed
encrypt PEM output with cbc seed
-aes128, -aes192, -aes256 encrypt PEM output with cbc aes-camellia128, -camellia192, -camellia256
encrypt PEM output with cbc camellia
-engine e - use engine e, possibly a hardware device.
-rand file:file:...
- load the file (or the files in the directory) into
the random number generator
dsaparam-file
- a DSA parameter file as generated by the dsaparam command

示例如下:

1、根据密钥参数生成密钥

/*根据密钥参数生成密钥*/
bkjia@bkjia:~/test$ openssl gendsa -out DSA1.pem DSAP.pem
Generating DSA key,1024 bits
bkjia@bkjia:~/test$ openssl gendsa -out DSA2.pem DSAP.pem
Generating DSA key,1024 bits
/*相同密钥参数，每次生成的密钥不同*/
bkjia@bkjia:~/test$ diff DSA1.pem DSA2.pem
8,11c8,11
< TWcw1+XFAoGAEA1DLnv5efzB+ipIQ29q0ZedLVPyxdB44jpZES+esBQtU04HdI2N
< bClgwj8c9M6Y/9rL1uy3NqKaGHM+mjLyAXVceigFx7v15r5LRmWjialdqkcVG/3S
< Qo530ui/tXgFbFV9iA6C8L+nHDMPOf5v6oGyICmxN8DWzhQAsmy9mkICFBeqMbZM
< 9qBeG0BaS/6PucBxObsv
---
> TWcw1+XFAoGALWkjJeFunfvkiarJ1/pw8Lqvuyu/Glt3g/hURPPlrOIhA0pFXDmC
> UzCM1x6wrHWFc0jmUNk6FtnjGyiCLxVJGzeB7/4MA35aInHkiHwzX7a+B0At8bMq
> WEkWtzxhvTxTqWTAcC02Qr2mNNfJwWWVV0jVzMtm3Gb6YwhNnUvxp0ACFHrXO/8h
> dIwr6pSuj6vdNpHFDlY2
/*生成密钥并使用des3加密存储*/
bkjia@bkjia:~/test$ openssl gendsa -out DSA.pem -des3 -passout pass:123456 DSAP.pem
Generating DSA key,1024 bits

2.1 dsa指令说明

dsa和rsa指令功能及其类似，如下

bkjia@bkjia:~/test$ openssl dsa -
unknown option-
dsa [options]<infile >outfile
where options are
-inform arg input format - DER or PEM
-outform arg output format - DER or PEM
-in arg input file
-passin arg input file pass phrase source
-out arg output file
-passout arg output file pass phrase source-engine e use engine e, possibly a hardware device.
-des encrypt PEM output with cbc des
-des3 encrypt PEM output with ede cbc des using 168 bit key
-aes128, -aes192, -aes256
encrypt PEM output with cbc aes
-camellia128, -camellia192, -camellia256
encrypt PEM output with cbc camellia
-seed encrypt PEM output with cbc seed
-text print the key in text
-noout don't print key out
-modulus print the DSA public value

示例如下：

1、加密密钥和解密密钥

/*生成未加密的DSA密钥*/
bkjia@bkjia:~/test$ openssl dsaparam -out DSA.pem -genkey 1024
/*使用des3加密DSA密钥*/
bkjia@bkjia:~/test$ openssl dsa -in DSA.pem -out E_DSA.pem -des3 -passout pass:123456
read DSA key
writing DSA key
/*解密DSA密钥*/
bkjia@bkjia:~/test$ openssl dsa -in E_DSA.pem -out DSA1.pem -passin pass:123456
read DSA key
writing DSA key

2、提取DSA的公钥

bkjia@bkjia:~/test$ openssl dsa -in DSA.pem -out pub.pem -pubout
read DSA key
writing DSA key

3、小结

可以看到，DSA和RSA的指令非常相似，熟悉了其中一种，另外一种也很容易上手。而且openssl提供的指令虽多，但参数来来回回就那么多，在多数情况下不同指令的相同参数含义大概一样。

到此为止，介绍了对称加密算法指令，非对称加密算法RSA和DSA相关指令，这些都是一些基础指令，在实际应用中，我们使用openssl做的大多数是与CA有关的签名、验证、加密、解密等。所以接下来要写的是和实际应用相关的内容，比如证书自签名、二级证书签发、终端证书签发、证书验证等内容。

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