非对称加密算法的基本特点是:加密密钥和解密密钥不相同;密钥对中的一个密钥可以公开(称为公开密钥);根据公开密钥很难推算出私人密钥。

根据非对称加密算法的这些特点,我们可以使用非对称加密算法进行数字签名、密钥交换及数据加密等。但是,由于非对称加密算法的加密速度相对于对称加密算法来说慢很多,所以一般不直接用于大量数据的加密,而是用于数据加密密钥的交换和数字签名。

并非所有非对称加密算法都可以同时用于密钥交换和数字签名,根据特点不一样,有的只能用于密钥交换,有的只能用于数字签名,而有的可能两者都可以。

目前来说,常用的非对称加密算法有RSA、DH和DSA三种。其中RSA既可以用于密钥交换,也可以用于数字签名,因为它能够同时满足上述两种不同的要求。DH算法一般来说只能用于密钥交换,而DSA算法则是专用于数字签名的算法。

您好!您可以使用以下命令生成RSA私钥:

```

openssl genrsa -out private_key.pem 2048

```

其中,-out选项指定输出文件名,2048表示密钥长度。如果您需要使用加密算法保护RSA私钥,可以使用以下选项:

```

openssl genrsa -des3 -out private_key.pem 2048

```

其中,-des3选项表示使用DES3算法进行加密。如果不需要加密,可以省略这些选项。

RSA密钥管理通常使用硬件设备来生成和存储,如智能卡、USBKey、加密机等。这些设备具备自己的算法处理芯片,支持RSA算法的加密、解密、签名和验证等功能。与将私钥存储在计算机磁盘相比,这种方式的安全性更高。

在使用engine时,需要提供一个ID,该ID是在编写engine接口时提供的描述性字符串。只有正确加载engine设备和对应的驱动程序,才能正常使用该ID。可以通过运行`engine -t`命令测试当前有效的engine设备并获取对应的ID名称。

随机数文件选项`rand`用于提供产生随机数的参考种子文件,以增加生成RSA密钥的随机性和安全性。如果没有指定,程序会从标准输出设备的状态读取信息作为随机数的种子。随机数文件可以是任意类型的文件,也可以直接调用engine设备的随机数产生函数。

应用实例中,我们可以通过rsa指令来完成密钥的管理。需要注意的是,这里的密钥管理与常见的密钥学管理有所不同。RSA还可以利用engine处理存储在硬件设备中的私钥。此外,还可以通过inform和outform选项对密钥进行格式转换。早期的Openssl只提供了REM、DER和NET三种类型。对于RSA私钥,支持的格式包括DER编码格式、PEM编码格式、PKCS#12编码格式、Netscape编码格式、旧版的IISSGC编码格式及ENGINE格式。对于RSA公钥,支持的格式比私钥少一种PKCS#12格式。具体的支持格式可以在0.9.7版本的表格中查看,最新版本的支持格式请参考官网。

指令字符串参数仅在inform或outform选项后面填写。它们一般对大小写不敏感,例如对于DER编码,可以指定为“-inform D”或者“-inform d”,它们是相同的。如果指定密钥输入格式为ENGINE,那么密钥输入文件(in选项指定的文件)的内容及其含义依具体的Engine接口代码而定,可能是一个ID值,也可能是一个公钥文件,甚至可能毫无意义。

rsa指令支持的密钥输出格式有限,主要包括DER编码格式、PEM编码格式、NET编码格式和SGC编码格式。其中,SGC编码格式需要使用-sgckey选项进行指定。

输入和输出文件选项包括in和out。in用于指定输入密钥文件的名称,默认情况下是RSA私钥文件。如果参数中包含-pubin,则表示输入文件是包含RSA公钥的文件。文件的具体格式可以通过-inform选项进行指定。如果在inform选项中指定了输入文件为ENGINE格式并且使用了engine选项,那么输入文件的内容和意义将取决于具体的Engine接口代码。

out用于指定输出文件的名称,默认情况下输出的是RSA私钥。但如果使用了-pubout选项或者输入为公钥,输出内容将是RSA的公钥。使用noout选项后,该选项将被简单地忽略。

输入和输出口令选项包括passin和passout。加密保护使用的口令包括加密保护使用的密钥和初始向量,因此在使用RSA时也需要提供相应的口令。passin选项用于指定获取RSA私钥解密口令的源;passout选项用于指定输出RSA私钥时进行加密的口令的源。如果输入和输出的是公钥,那么passout选项将被简单地忽略。如果输入的密钥文件需要口令进行解密而没有使用pasin选项提供口令,程序将在指令行提示用户输入解密口令。

加密算法选项与genrsa指令类似,rsa指令也提供了六种常用的分组加密算法用于加密RSA私钥,包括DES、DES3、IDEA、128位AES、192位AES和256位AES算法。如果输入使用了这些加密选项之一但没有使用pasout提供加密口令,程序将在指令行提示输入加密口令。如果输入的是公钥或输出的是公钥文件,该加密选项将被忽略。如果使用engine选项指定了有效的Engine设备,且该设备支持选定的加密算法,那么将采用Engine设备提供的加密算法加密生成密钥,而不是使用OpenSSL算法库进行密钥的加密。

信息输出选项包括text、noout和modules。使用text选项将以明文形式输出密钥各个参数的值;使用modulus选项则专门输出模数值。如果使用了noout选项,则不会将任何密钥输出到文件中,即使使用了out选项指定了输出文件也会被忽略。

以下是重构后的内容:

RSA密钥操作选项包括密钥输入和输出类型、输入文件类型、第三方加密库或硬件密钥选择以及其他选项。默认情况下,输入文件应为RSA私钥文件。如果要处理的是RSA公钥文件,则应使用pubin选项,该选项不需要参数。如果需要从RSA私钥生成对应的公钥,可以使用pubout选项。在进行与密钥加密相关的操作时,不应忽略任何选项,如passout、des等。由于公钥是公开的,不能泄露,也不需要对其进行保护。

当需要使用第三方加密库或硬件密钥时,可以使用engine选项指定要使用的库或硬件。engine选项后面的参数是Engine的ID,通常是一个简短的描述字符串,由相应的Engine接口代码决定。使用engine选项后,rsa指令中两个部分可能受到影响。首先是输入密钥,如果在inform中也指定了输入密钥格式是ENGINE格式,那么指令将试图从Engine设备中加载密钥而不是直接从文件中读取密钥。其次,如果选定的密钥加密算法在Engine中支持,那么将会使用Engine中的密钥加密算法加密密钥,而不再是使用OpenSSL默认的算法库加密RSA私钥。

其他选项包括check选项,使用后指令将检测输入RSA密钥的正确性和一致性。如果输入或输出的密钥是SGC格式,可以使用sgckey选项进行格式转换和调整。SGC选项目前一般不使用,它是一种经过修改的NET格式,用于旧版本的IS服务器。

示例中展示了如何使用RSA密钥进行操作。rsautl指令格式如下:数据输入和输出文件选项in和out。in选项指定了存储输入数据的文件选项。需要注意的是,如果执行的是加密操作(sign或者encrypt),那么输入数据的长度一定要符合输入数据长度的要求,否则rsautl指令将不能成功执行。如果是解密操作(verify或者decrypt),那么输入数据长度总是跟RSA密钥长度相同。

rsautl指令是OpenSSL提供的一个用于RSA加密和解密的工具。out选项指定接收输出数据的文件选项,对于rsautl指令来说,如果是加密操作(sign或者encrypt),那么输出数据长度总是跟密钥长度相同,比如对于1024位的RSA密钥,输出数据长度就总是128字节(1024位)。默认的输入输出设备是标准输入和输出设备。操作类型选项sign、verify、encrypt和decrypt。rsautl指令通过inkey选项指定加密或解密操作中要使用的密钥的存储文件。默认情况下,无论是上述四种操作中的哪一种,输入的密钥都应该为PEM格式的RSA私钥。实际上,因为OpenSSL的PEM编码,RSA私钥里面包含了公钥参数,所以即便在执行公钥加密或者解密操作时输入的是RSA私钥,那么也能够正确执行,因为指令程序会自动使用RSA私钥里面的公钥参数进行相应的公钥操作。如果您想使用一个证书里面的公钥文件,可以使用-certin选项告诉指令程序inkey选项指定将要输入的文件是一个证书文件。同样,证书文件的格式可以通过keyform选项来指定,目前支持的证书格式包括DER编码、PEM编码、NET编码和PKCS#12编码格式四种。

数据补齐方式选项pkcs、ssl、oaep和raw。

OpenSSL支持多种补齐方式,包括PKCS#1v15规定的方式、SSL协议规定的补齐方式、OAEP补齐方式和不使用补齐的方式。默认的数据补齐方式是PKCS#1v1.5。

其中,PKCS#1v1.5补齐方式是目前使用最广泛的补齐方式,如果要用PKCS#1v1.5补齐方式,那么可以在指令中使用-pkcs选项。SSL协议规定的补齐方式是PKCS#1v1.5的修订版,本质上区别不大,使用-ssl选项调用该种方式。这两种基于PKCS#1v1.5的补齐方式都要求每次加密输入的实际数据长度小于密钥长度-11字节。

OAEP方式是PKCS#2规定的新补齐方式,对于新的应用程序,一般来说推荐这种新的方式。要用这种方式,在指令中使用-oaep选项。该种补齐方式要求每次加密输入的数据长度不能超过密钥长度-41字节的长度。

最后,如果你不愿意使用任何补齐方式,那么-raw选项是你的选择。但是,如不使用补齐方式,数据长度必须跟RSA密钥长度相同。需要注意的是,如果执行的是签名操作(RSA私钥加密),那么只能使用PKCS#1v1.5的补齐方式或者不使用补齐方式。

rsautl是一个用于对数据进行加密和解密的命令行工具,它支持多种加密算法,包括RSA、DSA、ECDSA等。在使用rsautl时,可以通过一些选项来指定加密或解密的方式,以及使用哪种算法。其中,engine选项可以指定使用哪种Engine接口设备来进行加密或解密操作。如果在使用了engine选项后,keyform中指定了密钥的输入格式是Engine格式,那么指令将试图从Engine设备中获取加密密钥。这时候inkey选项指定的密钥文件内容就根据具体的Engine接口要求而定。其次,如果使用了engine选项,而且Engine设备支持RSA的公钥加密、私钥解密、私钥加密和公钥解密的函数的全部或其中一部分,那么就会启用Engine设备执行加密或者解密的操作,而不是使用OpenSSL的RSA算法。当然,如果Engine不支持或者只支持其中的一部分加密操作,那么不支持的部分就会调用OpenSSL算法库本身的RSA加密操作。其他选项包括hexdump和asn1 parse等,可以用来输出数据的十六进制解析信息或者查看验证的签名的信息。有时候你可能想把输入的数据颠倒顺序后再进行加密或解密操作,比如把“123456789”变成“987654321”,那么可以使用rev选项实现你这个奇怪的想法。