Create CA certificate

shell> mkdir ca
shell> cd ca
shell> vim openssl.cnf

[ req ]
distinguished_name     = req_distinguished_name

[ req_distinguished_name ]
C                      = GB
ST                     = Test State or Province
L                      = Test Locality
O                      = Organization Name
OU                     = Organizational Unit Name
CN                     = Common Name
emailAddress           = [email protected]

[ ca ]
default_ca    = CA_default

[ CA_default ]
dir        = ./
new_certs_dir      = $dir
unique_subject    = no
certificate     = $dir/ca-cert.pem
database        = $dir/index.txt
private_key     = $dir/ca-key.pem
serial          = $dir/serial
default_days    = 7300
default_md      = sha1
policy          = policy_anything
x509_extensions = usr_cert
crl        = $dir/crl.pem
crlnumber    = $dir/crlnumber
default_crl_days= 30

[ policy_anything ]
commonName              = supplied
stateOrProvinceName     = optional
countryName             = optional
emailAddress            = optional
organizationName        = optional
organizationalUnitName  = optional

[ usr_cert ]
basicConstraints=CA:true
subjectKeyIdentifier=hash
authorityKeyIdentifier=keyid:always
keyUsage = digitalSignature, keyEncipherment
extendedKeyUsage=clientAuth

shell> touch index.txt
shell> echo 01 > serial
shell> echo 01 > crlnumber

• creating-ssl-files-using-openssl

Generate a CRL

shell> openssl ca -gencrl -out crl.pem -config openssl.cnf

• 憑證廢止清單 (Certificate Revoke List, CRL)
• 憑證有多層防護機制，其中一個有效的方法就是啟動瀏覽器中的憑證廢止清單(CRL)功能。 憑證一旦遭到廢止，就會把廢止的標的資料加入憑證廢止清單(CRL)中，使用者使用瀏覽器瀏覽時，就會連上該伺服器驗證憑證是否持續有效，以及是否被登記在憑證廢止清單(CRL)中。 這種憑證廢止清單(CRL)的保護機制是相當即時的，但問題在於，有些瀏覽器為了加快瀏覽效率而會將此一功能關閉，造成瀏覽器以為該列入廢止憑證清單(CRL)的網站仍是有效，徒增系統被駭的風險。

Creating a Private Key

To generate a RSA key

shell> openssl genrsa -out ca-key.pem 2048

To generate a password-protected RSA key

To generate a password-protected RSA key using triple DES ★★

shell> openssl genrsa -des3 -out ca-key.pem 2048

To generate a password-protected RSA key using AES (Advanced Encryption Standard) ★★★

shell> openssl genrsa -aes256 -out ca-key.pem 2048
Generating RSA private key, 2048 bit long modulus
...+++
........................................+++
e is 65537 (0x10001)
Enter pass phrase for ca-key.pem:
Verifying - Enter pass phrase for ca-key.pem:

shell> openssl genrsa -aes256 -passout pass:mypass -out ca-key.pem 2048
Generating RSA private key, 2048 bit long modulus
..............+++
..........+++
e is 65537 (0x10001)

check_key

shell> openssl rsa -in ca-key.pem -noout -check -passin pass:mypass
shell> openssl rsa -in ca-key.pem -noout -check
RSA key ok

Create some DSA parameters

shell> openssl dsaparam -out dsaparam.pem 2048

To generate a DSA key using triple DES

shell> openssl gendsa -des3 -out ca-key.pem dsaparam.pem

To remove the pass phrase on an RSA private key

shell> openssl rsa -in ca-key.pem -out ca-key.pem

To encrypt a private key using triple DES

shell> openssl rsa -in ca-key.pem -des3 -out ca-key.pem

To convert a private key from PEM to DER format

shell> openssl rsa -in ca-key.pem -outform DER -out ca-key.der

建立憑證要求 (Generates a CSR)

shell> openssl req -new -key ca-key.pem -out ca-req.pem -subj "/C=TW/ST=Taiwan/L=TPE/O=Example Company/OU=MYCA/CN=MYCA"

其中

• C = 國家
• ST = 州
• L = 地點
• O = 組織
• OU = 組織單位
• CN = 一般名稱

Convert a certificate to a CSR

shell> openssl x509 -x509toreq -in ca-cert.pem -out ca-req.pem -signkey ca-key.pem

撇步

產生一個2048-bit長度的「私鑰」 (Private Key)和「憑證簽章要求」 (CSR)

shell> openssl req -new -newkey rsa:2048 -nodes -out ca-req.pem -keyout ca-key.pem -subj "/C=TW/ST=Taiwan/L=TPE/O=Example Company/OU=MYCA/CN=MYCA"

shell> openssl req -new -newkey rsa:2048 -sha256 -nodes -out ca-req.pem -keyout ca-key.pem -subj "/C=TW/ST=Taiwan/L=TPE/O=Example Company/OU=MYCA/CN=MYCA"

Creating a Self-Signed Certificate

shell> openssl genrsa -out server.key 2048
shell> openssl req -new -x509 -key server.key -out server.crt -days 7305 -subj "/CN=172.16.5.115"
shell> openssl pkcs12 -export -in server.crt -inkey server.key -out server.p12

shell> openssl x509 -req -days 7305 -in ca-req.pem -signkey ca-key.pem -out ca-cert.pem

shell> openssl x509 -req -days 7305 -sha1 -extfile openssl.cnf -extensions v3_ca -signkey ca-key.pem -in ca-req.pem -out ca-cert.pem

shell> openssl req -new -x509 -days 7305 -key ca-key.pem -out ca-cert.pem -subj "/C=TW/ST=Taiwan/L=TPE/O=Example Company/OU=MYCA/CN=MYCA"

撇步

產生一個2048-bit長度的私鑰 (Private Key)和憑證

shell> openssl req -x509 -new -nodes -out ca-cert.pem -newkey rsa:2048 -keyout ca-key.pem -days 7305 -subj "/C=TW/ST=Taiwan/L=TPE/O=Example Company/OU=MYCA/CN=MYCA"

shell> openssl x509 -in ca-cert.pem -text -noout
shell> openssl x509 -in ca-cert.pem -subject -noout
shell> openssl x509 -in ca-cert.pem -issuer -noout
shell> openssl x509 -in ca-cert.pem -dates -noout

shell> openssl x509 -noout -modulus -in ca-cert.pem | openssl md5
shell> openssl rsa -noout -modulus -in ca-key.pem | openssl md5
shell> openssl req -noout -modulus -in ca-req.pem | openssl md5

Create server certificate

Generates a CSR

shell> openssl req -new -newkey rsa:key_strength -nodes -out path_to_csr -keyout path_to_keyfile

其中

• key_strength 是以位元數測量的金鑰強度
• path_to_csr 是「憑證簽章要求 (CSR)」的路徑

shell> openssl req -newkey rsa:2048 -days 365 -nodes -keyout server-key.pem -out server-req.pem -subj "/C=TW/ST=Taiwan/L=TPE/O=Example Company/OU=MYCA/CN=server"

shell> openssl rsa -in server-key.pem -text -noout
shell> openssl req -in server-req.pem -noout -text
shell> openssl req -in server-req.pem -noout -text -verify

shell> openssl x509 -req -in full_path_to_CSR -days number_of_days -CA path_to_ca_cert -CAkey path_to_ca_key -set_serial serial_no -out server-cert.pem

其中：

• number_of_days 是憑證的有效天數
• full_path_to_CSR 是「憑證簽章要求 (CSR)」的完整路徑
• path_to_ca_cert 是 CA 憑證檔的路徑
• serial_no 是要使用的憑證序號

shell> openssl x509 -req -in server-req.pem -days 3650 -CA ca-cert.pem -CAkey ca-key.pem -set_serial 01 -out server-cert.pem

shell> openssl ca -batch -config openssl.cnf -notext -in server-req.pem -out server-cert.pem 
shell> openssl x509 -in server-cert.pem -text -noout

shell> openssl ca -revoke 01.pem -config openssl.cnf 
shell> openssl crl -in crl.pem  -text -noout

將 PEM 憑證轉換為 PKCS#12 格式

shell> openssl pkcs12 -export -in server-cert.pem -inkey server-key.pem -out server.p12
shell> openssl pkcs12 -export -in server-cert.pem -inkey server-key.pem -out server.pfx -name name

shell> openssl pkcs12 -in server.p12

將 PKCS#12 憑證轉換為 PEM 格式

shell> openssl pkcs12 -in server.pfx -nocerts -out server-key.pem -nodes  
shell> openssl pkcs12 -in server.pfx -nokeys -out server-cert.pem 

shell> openssl x509 -in server-cert.pem -out server.crt 
shell> openssl rsa -in server-key.pem -out server.key

參考網站：

• casecurity.ssllabs.com
• certs.godaddy.com
• installing-an-ssl-certificate-in-apache-centos-5238
• installing-an-ssl-certificate-in-microsoft-iis-7-4801
• pkcs7
• pkcs12

shell> openssl req -newkey rsa:2048 -days 365 -nodes -keyout user.key -out user.csr -subj "/C=TW/ST=Taiwan/L=TPE/O=Example Company/OU=MYCA/CN=user"

shell> openssl rsa -in user.key -text -noout
shell> openssl req -in user.csr -noout -text

shell> openssl ca -batch -config openssl.cnf -notext -in user.csr -out user.crt

shell> openssl x509 -in user.crt -text -noout

將 PEM 憑證轉換為 PKCS#12 格式

shell> openssl pkcs12 -export -in user.crt -inkey user.key -out user.p12 -name user -chain -CAfile ca.crt

shell> openssl pkcs12 -in user.p12

什麼是 AES？

Advanced Encryption Standard (AES) 為進階加密標準，是用來加密電子資料的一種規格。自 2001 年起，AES 即受到美國政府採用，現今已廣泛應用於世界各處。AES 採行對稱加密演算法，也就是同一組加密金鑰可用於加密及解密。如果沒有加密金鑰，便無法存取加密資料，藉此保障資訊安全。

openssl_private_encrypt — Encrypts data with private key

shell> echo HelloWorld | openssl rsautl -inkey private_key.pem -sign | openssl enc -base64 -out crypted

openssl_public_decrypt — Decrypts data with public key

shell> openssl enc -base64 -d -in crypted | openssl rsautl -verify -inkey public_key.pem -pubin

openssl_public_encrypt — Encrypts data with public key

shell> echo HelloWorld | openssl rsautl -encrypt -inkey public_key.pem -pubin | openssl enc -base64 > crypted

openssl_private_decrypt — Decrypts data with private key

shell> openssl enc -base64 -d -in crypted | openssl rsautl -inkey private_key.pem -decrypt

shell> openssl enc -des3 -e -a -in testfile.txt -out testfile.txt.enc
shell> openssl enc -des3 -d -a -in testfile.txt.enc -out testfile.txt

shell> openssl enc -aes-256-cbc -e -a -in testfile.txt -out testfile.txt.enc
shell> openssl enc -aes-256-cbc -d -a -in testfile.txt.enc -out testfile.txt

Message Digest commands (see the `dgst' command for more details)
md4               md5               rmd160            sha               
sha1              

Cipher commands (see the `enc' command for more details)
aes-128-cbc       aes-128-ecb       aes-192-cbc       aes-192-ecb       
aes-256-cbc       aes-256-ecb       base64            bf                
bf-cbc            bf-cfb            bf-ecb            bf-ofb            
camellia-128-cbc  camellia-128-ecb  camellia-192-cbc  camellia-192-ecb  
camellia-256-cbc  camellia-256-ecb  cast              cast-cbc          
cast5-cbc         cast5-cfb         cast5-ecb         cast5-ofb         
des               des-cbc           des-cfb           des-ecb           
des-ede           des-ede-cbc       des-ede-cfb       des-ede-ofb       
des-ede3          des-ede3-cbc      des-ede3-cfb      des-ede3-ofb      
des-ofb           des3              desx              rc2               
rc2-40-cbc        rc2-64-cbc        rc2-cbc           rc2-cfb           
rc2-ecb           rc2-ofb           rc4               rc4-40            
seed              seed-cbc          seed-cfb          seed-ecb          
seed-ofb

shell> openssl aes-256-cbc -a -salt -in testfile.txt -out testfile.txt.enc
shell> openssl aes-256-cbc -d -a -in testfile.txt.enc -out testfile.txt

shell> openssl aes-256-cbc -e -k "xyz123" -P
shell> openssl aes-256-cbc -e -K '' -iv '' -P

shell> openssl speed aes-256-cbc

文件加密

使用2,048位元RSA和AES加密技術。 此種加密技術唯一解密方式即是取得RSA-2048私鑰，否則所有加密文件將會無法解開文件的加密。 「加密」(Encryption)、「解密」(Decryption)

產生一組RSA-2048金鑰。

shell> openssl genrsa -out private_key.pem 2048
shell> openssl rsa -in private_key.pem -pubout -out public_key.pem

以一個隨機產生的256位元金鑰，針對檔案文件以AES-256 CBC對稱加密進行加密。

shell> openssl rand -base64 32 > passwd.txt
shell> openssl aes-256-cbc -salt -in testfile.txt -out testfile.txt.enc -pass file:passwd.txt

shell> openssl rsautl -encrypt -inkey public_key.pem -pubin -in passwd.txt -out passwd.txt.enc

解密方式

shell> openssl rsautl -decrypt -inkey private_key.pem -in passwd.txt.enc -out passwd.txt
shell> openssl aes-256-cbc -d -in testfile.txt.enc -out testfile.txt -pass file:passwd.txt

shell> openssl dgst -sha1 -sign private_key.pem -out sign.txt testfile.txt    
shell> openssl dgst -sha1 -verify public_key.pem -signature sign.txt testfile.txt
Verified OK

參考網站：

• https://zh.wikipedia.org/wiki/高级加密标准

shell> openssl list-message-digest-commands
shell> openssl list-cipher-commands
shell> openssl list-standard-commands

shell> openssl rand -out testfile.txt -base64 $(( 1024 ** 3 ))

shell> openssl s_client -connect servername:443

• s_client

shell> openssl rand -hex 10

• 安全漏洞DROWN是一個典型的跨協定攻擊 (cross protocol attack)，這類的攻擊透過SSLv2協定漏洞去攻擊採用TLS協定的安全連結。駭客可藉機進行中間人攻擊，破解加密傳輸，讀取機密流量，涵蓋密碼、信用卡號碼或金融等資料。
• DROWN的全名為Decrypting RSA with Obsolete and Weakened eNcryption，指的是破解基於老舊及脆弱加密的RSA演算法，駭客利用特製的連結存取SSLv2伺服器就能截取並解密TLS流量。
• DROWN是一個典型的跨協定攻擊 (cross protocol attack)，這類的攻擊透過SSLv2協定漏洞去攻擊採用TLS協定的安全連結，雖然SSLv2與TLS皆支援RSA加密，但TLS能夠防禦針對RSA加密的攻擊，SSLv2則否。
• DROWN的漏洞編號為CVE-2016-0800，而另兩個OpenSSL漏洞則會讓形勢更嚴重，這兩個OpenSSL編號分別是CVE-2015-3197與CVE-2016-0703。

參考網站：

• 研究人員揭露重大的DROWN安全漏洞，全球1/3的HTTPS網站安全拉警報

• 「心臟出血」 (Heartbleed)是OpenSSL加密軟體的安全瑕疵，可能讓駭客神不知鬼不覺地竊取機密資料。
• 這個漏洞存在OpenSSL的TLS/DTLS 傳輸安全層的Heartbeat (心跳)擴充功能之中「一個用來查詢OpenSSL運作是否正常的Heartbeat（心跳）機制上，就像是MIS用來查詢網站服務是否正常的Ping指令，Heartbeat也會回傳一段資料給查詢者。」，該漏洞受到攻擊時會造成記憶體內容的外洩「也許當時為了加快這個簡單指令的處理速度，而忘了限制回傳資料的長度，直接回傳64KB的內容給查詢者。但是，這個資料量遠超過了Heartbeat要提供的資料內容，導致系統會任意複製記憶體內其他資料，補足64KB內容回傳給查詢者，而外洩了不該提供的資料。因為在系統記憶體內的資料大多是沒有加密的真實資料，例如像是使用者帳號和密碼，甚至是交易資料、信用卡卡號等。」，可能從伺服器端外洩到客戶端，或者由客戶端外洩到伺服器端，因此研究人員將它命名為Heartbleed Bug，Heartbleed也就是「心在淌血」的意思。
• 也就是說，當執行Heartbeat服務時，假設，如果原先只需回傳2KB的資料，但因為沒有事先確認原本所需資料的大小，當OpenSSL函式庫預設回傳64KB的資料，執行Heartbeat服務的伺服器就會把暫存在記憶體中其他62KB的資料，一併回傳。
• 「這是一個撰寫C語言時，不應該出現的基本程式設計錯誤。」這種確認欄位資料的檢查，其實是所有程式撰寫時的基本功夫，不論是有心或是無意導致這樣的漏洞，會導致Heartbeat預設回傳64KB資料時，造成網站機敏資料外洩。
• 更讓人擔心的是，因為外洩資料的過程都無從察覺也沒有記錄，對於多數使用有Heartbleed漏洞的OpenSSL來做網站或產品加密的企業和廠商，甚至無法評估過去有多少外洩資料被駭客攔截並再利用。

shell> wget https://gist.githubusercontent.com/sh1n0b1/10100394/raw/4f24ff250124a03ad2d3d6010b6402c3a483d2f3/ssltest.py
shell> python ssltest.py login.yahoo.com

shell> wget https://raw.githubusercontent.com/noxxi/p5-scripts/master/check-ssl-heartbleed.pl
shell> perl check-ssl-heartbleed.pl login.yahoo.com:443

一般憑證有效期限為1至3年，視發行者而定，長度最低為40位元，假如要破解目前採用的1024位元RSA密鑰，在短時間內是完全不可能的，所以憑證的安全性是非常高的，但需留意私鑰的保管，這些檔案最好是不能連上網路的地方，例如儲存於磁片。

強制解除一般密碼時，若用高效能電腦花上一定時間就能解開，但特殊規格加密的資料就沒有這麼容易。以RSA-1024加密規格來說，目前一般家用電腦最少需要花費2000年才能解開，而動用日本超級電腦ES2的640個節點資源，找出RSA-1024密碼使用的解密金鑰，也要花上10年的時間。 因此，按照「摩爾定律」（Moore's Law）推算，RSA-1024的安全期限應該在2019年內，故此加密法應無安全疑慮。

• DES (Data Encryption Standard)
• 「憑證管理中心」 (Certificate Authority, CA)
• 「根憑證管理中心」 (Root CA)
• 「中繼憑證管理中心」 (Intermediate CA)
• 「X.509數位認證標準」 (X.509)

參考網站：

• https://zh.wikipedia.org/wiki/分组密码工作模式

• 在2010年時便傳出1024-bit的SSL金鑰遭到破解，「美國國家標準技術研究所」(National Institute of Standards and Technology, NIST)建議別再使用1024-bit的金鑰。
• 雖然金鑰長度愈長也愈安全，但難免會影響到服務的效能。
• 「公開金鑰」、「私密金鑰」 (Public Key、Private Key)
• 使用「非對稱加密演算法」，加密端及解密端會分別使用不同的金鑰。
• 這兩個金鑰一個稱之為「公開金鑰」 (Public key），簡稱「公鑰」；另一個稱為「私密金鑰」(Private Key) 簡稱「私鑰」。公鑰公諸大眾，私密金鑰則由擁有人自行保存。像RSA演算法就屬於非對稱加密演算法，加密時用公開金鑰，解密時須搭配私密金鑰；以私密金鑰產生簽章，以公開金鑰驗證簽章，而這兩金鑰就是一種非對稱金鑰。

opensslui

OPENSSL_UI_PATH

C:\openssl

SSL Keys

Certificate Signing Requests (CSR)

Self Signed Certificates

Sign CSR

PKCS 12 Utility

參考網站：

• opensslui

shell> openssl req -x509 -nodes -newkey rsa:2048 -sha1 -keyout ca-key.pem -out ca-cert.pem -days 7305 -subj "/CN=172.16.7.103" -config openssl.cnf

shell> openssl req -newkey rsa:2048 -days 365 -nodes -keyout server-key.pem -out server-req.pem -subj "/CN=172.16.7.103"
shell> openssl x509 -req -in server-req.pem -days 7305 -CA ca-cert.pem -CAkey ca-key.pem -set_serial 101 -out server-cert.pem

參考網站：

• openssl

參考網站：

• x509v3_config
• 配置單向 SSL 的伺服器憑證
• 建立 CA 簽署的憑證
• 善用加密技術，讓網路更為安全
• OpenSSL加密出包　全球網路安全淌血
• IT產品Heartbleed災情大清查
• 連鎖都失效了，不換新怎會安全
• 全面解讀電子簽章法（三）
• http://www.ithome.com.tw/news/89871

shell> openssl rsa -outform pem -in ~/.ssh/id_rsa -out id_rsa.pem
shell> chmod 600 id_rsa.pem