Openssl建立自己CA系统
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2013-09-02
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Openssl 建立自己 CA 系统
本文介绍了数字证书应用相关技术，简单介绍了 SSL 通信，RSA 非对称加密算法，并
用一个简单实例介绍了 RSA 的加密与解密应用，并用 openssl 建立用户自己的 CA 系统，包
括创建 CA 的根证书和密钥，给用户签名证书，撤销用户证书，管理证书撤销列表。
关键词：SSL、RSA 简单实例、matlab 乘幂取余、OPENSSL 应用、用户 CA 建立
1.SSL 简介(百科)
SSL(Secure Sockets Layer 安 全 套 接 层 ), 及 其 继 任 者 传 输 层 安 全 （ Transport Layer
Security，TLS）是为网络通信提供安全及数据完整性的一种安全协议。TLS 与 SSL 在传输
层对网络连接进行加密。
SSL 协议位于 TCP/IP
协议 与各种应用层协议之间，为数据通讯提供安全支持。SSL 协
议可分为两层： SSL 记录协议（SSL Record Protocol）：它建立在可靠的 传输协议（如
TCP）之上，为高层协议提供数据封装、压缩、加密等基本功能的支持。 SSL 握手协议
（SSL Handshake Protocol）：它建立在 SSL 记录协议之上，用于在实际的数据传输开始
前，通讯双方进行身份认证、协商加密算法、交换加密密钥等。
SSL 的数字证书认证采用非对称加密算法确保安全性。
2.RSA 简介(百科)
RSA 算法是一种非对称密码算法，所谓非对称，就是指该算法需要一对密钥，使用其
中一个加密，则需要用另一个才能解密。
RSA 公钥 加密算法 是 1977 年由 Ron Rivest、Adi Shamirh 和 LenAdleman 在（美国麻省
理工学院）开发的。RSA 取名来自开发他们三者的名字。RSA 是目前最有影响力的公钥 加
密算法，它能够抵抗到目前为止已知的所有密码攻击，已被 ISO 推荐为公钥数据加密标准
RSA 算法基于一个十分简单的数论事实：将两个大素数相乘十分容易，但那时想要对其乘
积进行因式分解却极其困难，因此可以将乘积公开作为加密密钥。
RSA 的算法涉及三个参数，n、e1、e2。其中，n 是两个大质数 p、q 的积，n 的二进制
表示时所占用的位数，就是所谓的密钥长度。e1 和 e2 是一对相关的值，e1 可以任意取，
但要求 e1 与(p-1)*(q-1)互质；再选择 e2，要求(e2*e1)mod((p-1)*(q-1))=1。(n，e1),(n，e2)就
是密钥对。其中(n，e1)为公钥，(n，e2)为私钥。
RSA 加解密的算法完全相同，设 A 为明文，B 为密文，则：B=A^e1 mod n；A=B^e2
mod n；(公钥加密体制中，一般用公钥加密，私钥解密)e1 和 e2 可以互换使用，即：
A=B^e1 mod n；B=A^e2 mod n;
3.RSA 简单应用例
取 p=13,q=19, n=p*q=247=11110111b, (p-1)(q-1)=216=2*2*3*2*3*3, 假 设取 e1=5,则
e2=(216*x)/5 + 1/5 其中 x 为任意整数进一步可取 x 为 4 得一个 e2=173,则公钥(5,247),私钥
(173,247);n 长度为 8，对明文按每 4bit 单元(为保证加密后数据不丢失，这里明文编码最大
加密单元能表示的编码数要小于 247)进行加密，加密后数据按 8bit 保存，如
原始明文=FEDCBA9876543210，用数组表示[15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0]
加密明文，加密后密文=[15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0]^5 mod 247=[97 105 52 103
7 212 16 164 11 119 161 36 243 32 1 0]
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