Podstawy OpenSSL w wierszu poleceń

Polecenie "openssl version -a" wyświetla wersję OpenSSL, datę kompilacji, kompilator i skonfigurowane opcje. Weryfikacja wersji jest ważna, ponieważ możliwości kryptograficzne i ustawienia domyślne znacznie różnią się między OpenSSL 1.0.x, 1.1.x i 3.x. W nowszych wersjach wiele starszych algorytmów jest domyślnie wyłączonych ze względów bezpieczeństwa.

Polecenie "openssl genrsa -out private.pem 4096" generuje 4096-bitowy klucz prywatny RSA w formacie PEM. W zastosowaniach produkcyjnych 2048 bitów to minimum, 3072 bity zapewniają około 128-bitowy poziom bezpieczeństwa, a 4096 bitów zapewnia dodatkowy zapas. Klucze można szyfrować algorytmem AES podczas przechowywania, dodając do polecenia opcję "-aes256", co spowoduje wyświetlenie prośby o podanie hasła.

Klucze krzywych eliptycznych generuje się w dwóch krokach. Najpierw polecenie "openssl ecparam -name prime256v1 -genkey -noout -out ec_private.pem" generuje klucz prywatny EC z użyciem krzywej P-256. Alternatywnie można użyć polecenia "openssl genpkey -algorithm EC -pkeyopt ec_paramgen_curve:P-384 -out ec_private.pem", korzystając z nowszego interfejsu genpkey, który jest preferowany w nowym kodzie.

Zawartość kluczy RSA można wyświetlić za pomocą polecenia "openssl rsa -text -noout -in private.pem", które pokazuje moduł, wykładnik publiczny i czynniki pierwsze. W przypadku kluczy EC polecenie "openssl ec -text -noout -in ec_private.pem" pokazuje nazwę krzywej i wartość klucza. Flaga "-noout" pomija dane wyjściowe zakodowane w formacie PEM.

OpenSSL może generować kryptograficznie bezpieczne losowe bajty: polecenie "openssl rand -hex 32" wyświetla 32 losowe bajty w postaci szesnastkowej (64 znaki szesnastkowe), odpowiednie do generowania kluczy symetrycznych lub wartości nonce. Polecenie "openssl rand -base64 32" wyświetla losowe bajty zakodowane w formacie base64. Wykorzystuje ono źródło entropii systemu operacyjnego (/dev/urandom w systemach Unix).

Polecenie "openssl dgst" oblicza skróty wiadomości: "openssl dgst -sha256 file.txt" oblicza hash SHA-256 pliku. "openssl dgst -sha256 -hmac key file.txt" oblicza HMAC-SHA256. "openssl dgst -sha256 -sign private.pem -out sig.bin file.txt" tworzy podpis cyfrowy pliku.

Do symetrycznego szyfrowania plików służy polecenie "openssl enc -aes-256-cbc -pbkdf2 -in plaintext.txt -out encrypted.bin". Flaga "-pbkdf2" używa PBKDF2 do wyprowadzania klucza z hasła, zastępując przestarzały mechanizm EVP_BytesToKey. Odszyfrowywanie: "openssl enc -d -aes-256-cbc -pbkdf2 -in encrypted.bin -out decrypted.txt". W nowym kodzie zaleca się używanie trybów AEAD, takich jak AES-256-GCM.

Certyfikaty i klucze występują w dwóch formatach kodowania. PEM jest kodowaniem base64 z wierszami nagłówka i stopki (-----BEGIN CERTIFICATE-----), używanym przez większość narzędzi uniksowych. DER to kodowanie binarne, używane w środowiskach Java i Windows. Konwersja PEM do DER: "openssl x509 -inform PEM -outform DER -in cert.pem -out cert.der". Aby przekonwertować DER do PEM, należy odwrócić flagi -inform/-outform.

Weryfikowanie podpisu cyfrowego: "openssl dgst -sha256 -verify public.pem -signature sig.bin file.txt". Najpierw należy wyodrębnić klucz publiczny: "openssl rsa -pubout -in private.pem -out public.pem". Weryfikacja na podstawie certyfikatu: "openssl verify -CAfile ca.pem cert.pem" sprawdza certyfikat względem określonego łańcucha CA.

Inspekcja certyfikatu jest jednym z najczęstszych zastosowań OpenSSL: "openssl x509 -text -noout -in cert.pem" wyświetla wszystkie pola certyfikatu, w tym podmiot, wystawcę, daty ważności, SAN-y i rozszerzenia. "openssl x509 -enddate -noout -in cert.pem" wyświetla tylko datę wygaśnięcia, co jest przydatne w skryptach monitorujących.

"openssl s_client -connect example.com:443 -servername example.com" nawiązuje połączenie TLS i wyświetla łańcuch certyfikatów serwera, wynegocjowaną wersję TLS oraz zestaw szyfrów. Dodanie "-showcerts" powoduje wyświetlenie wszystkich certyfikatów w łańcuchu. Jest to nieocenione podczas diagnozowania problemów z łańcuchem certyfikatów, wersją TLS i mechanizmem OCSP stapling.

Co robi polecenie "openssl genrsa -aes256 -out private.pem 2048"?

OpenSSL udostępnia polecenia do generowania kluczy (genrsa, genpkey), konwersji formatów (PEM/DER), generowania danych losowych (rand), tworzenia hashy i podpisów (dgst), szyfrowania plików (enc), inspekcji certyfikatów (x509 -text), weryfikowania łańcuchów (verify) oraz debugowania TLS (s_client). Obejmują one zdecydowaną większość codziennych zadań związanych z certyfikatami i kryptografią.