加密解密技术基础，PKI以及创建私有CA
- 加密算法和协议：
1.对称加密:加密和解密使用同一个密钥
DES：Data Encryption Standard; 3DES：Triple DES; AES：Advanced Encryption Standard; (128bits, 192bits, 256bits, 384bits) Blowfish Twofish IDEA RC6 CAST5 特性： (1)加密、解密使用同一个密钥； (2)将原始数据分割成为固定大小的块，逐个进行加密； 缺陷： (1)密钥过多； (2)密钥分发困难；
2.公钥加密：密钥分为公钥与私钥
公钥：从私钥中提取产生；可公开给所有人；pubkey
私钥：通过工具创建，使用者自己留存，必须保证其私密性；secret key；
特点：用公钥加密的数据，只能使用与之配对儿的私钥解密；反之亦然；
用途：
数字签名：主要在于让接收方确认发送方的身份；
密钥交换：发送方用对方公钥加密一个对称密钥，并发送给对方；
数据加密
算法：RSA， DSA， ELGamal
DSS: Digital Signature Standard
DSA：Digital Signature Algorithm
3.单向加密：即提出数据指纹；只能加密，不能解密；
```
特性：定长输出、雪崩效应；
功能：完整性；
算法：
md5：Message Digest 5, 128bits
sha1：Secure Hash Algorithm 1, 160bits
sha224, sha256, sha384, sha512
4.密钥交换： IKE（Internet Key Exchange） ``` 公钥加密 DH（Deffie-Hellman） 例如： A：p, g B：p, g A: x--> p^x%g ==> B A: (p^y%g)^x=p^yx%g B: y--> p^y%g ==> A B: (p^x%g)^y=p^xy%g
5.一次加密通信过程：
A: (1):128bit的特征码单向加密成数字摘要
(2):将数字摘要和原文前面加上A的私钥
(3):将A的私钥和特征码用对称加密
(4)对称加密前面加上B的公钥
B:(1):B用自己的私钥解密获得对称空间
(2):用对称密钥解密加密内容
(3):用A的公钥单向加密生成特征码
(4):用此特征码和原来的比较是否一样
* PKI以及SSL会话
1. PKI：公钥基础设施
签证机构：CA
注册机构：RA
证书吊销列表：CRL
证书存取库
X.509:定义了证书的结构以及认证协议标准
版本号;序列号;签名算法ID;发行者名称;有效期限;主体名称;主体公钥;发行者的惟一标识;主体的惟一标识;扩展;发行者的签名
2.SSL会话主要三步：
客户端向服务器端索要并验正证书；
双方协商生成“会话密钥”；
双方采用“会话密钥”进行加密通信；
SSL Handshake Protocol：
第一阶段：ClientHello：
支持的协议版本，比如tls 1.2；
客户端生成一个随机数，稍后用户生成“会话密钥”
支持的加密算法，比如AES、3DES、RSA；
支持的压缩算法；
第二阶段：ServerHello
确认使用的加密通信协议版本，比如tls 1.2；
服务器端生成一个随机数，稍后用于生成“会话密钥”
确认使用的加密方法；
服务器证书；
第三阶段：
验正服务器证书，在确认无误后取出其公钥；（发证机构、证书完整性、证书持有者、证书有效期、吊销列表）
发送以下信息给服务器端：
一个随机数；
编码变更通知，表示随后的信息都将用双方商定的加密方法和密钥发送
客户端握手结束通知；
第四阶段：
收到客户端发来的第三个随机数pre-master-key后，计算生成本次会话所有到的“会话密钥”；
向客户端发送如下信息：
编码变更通知，表示随后的信息都将用双方商定的加密方法和密钥发送；
服务端握手结束通知；
* 创建私有CA
1.构建私有CA:
在确定配置为CA的服务上生成一个自签证书，并为CA提供所需要的目录及文件即可
步骤： (1)生成私钥: (umask 077;openssl genrsa -out /etc/pki/CA/private/cakey.pem 4096) ():作用域子shell进程 (2) 生成自签证书； openssl req -new -x509 -key /etc/pki/CA/private/cakey.pem -out /etc/pki/CA/cacert.pem -days 3655 -new：生成新证书签署请求； -x509：生成自签格式证书，专用于创建私有CA时； -key：生成请求时用到的私有文件路径； -out：生成的请求文件路径；如果自签操作将直接生成签署过的证书； -days：证书的有效时长，单位是day； (3)为CA提供所需的目录及文件； mkdir -pv /etc/pki/CA/{certs,crl,newcerts} touch /etc/pki/CA/{serial,index.txt} echo 01 > /etc/pki/CA/serial
2.要用到证书进行安全通信的服务器，需要向CA请求签署证书
步骤：（以nginx为例）
(1) 用到证书的主机生成私钥；
mkdir /etc/nginx/ssl
cd /etc/nginx/ssl
(umask 077; openssl genrsa -out /etc/httpd/ssl/httpd.key 2048)
(2) 生成证书签署请求
openssl req -new -key /etc/nginx/ssl/nginx.key -out /etc/nginx/ssl/nginx.csr -days 365
(3) 将请求通过可靠方式发送给CA主机；
scp /etc/nginx/ssl/nginx.csr root@172.20.10.12:/tmp/
(4) 在CA主机上签署证书；
openssl ca -in /tmp/nginx.csr -out /etc/pki/CA/certs/nginx.crt -days 365
(5)查看证书中的信息：
openssl x509 -in /etc/pki/CA/certs/httpd.crt -noout -serial -subject
[root@localhost /]# openssl x509 -in /etc/pki/CA/certs/nginx.crt -noout -
serial -subject
serial=01
subject=/C=CN/ST=Shanghai/O=cern/OU=devops/CN=devops.com
(6)从CA主机上将crt证书给服务器:
scp /etc/pki/CA/certs/nginx.crt root@172.20.10.9:/etc/nginx/ssl/
3.服务器端配置ssl并验证
服务端配置ssl: /etc/nginx/nginx.conf
web验证ssl:
4.吊销证书：
步骤：
(1) 客户端获取要吊销的证书的serial（在使用证书的主机执行）： openssl x509 -in /etc/pki/CA/certs/nginx.crt -noout -serial -subject (2) CA主机吊销证书: 先根据客户提交的serial和subject信息，对比其与本机数据库index.txt中存储的是否一致； 吊销： openssl ca -revoke /etc/pki/CA/newcerts/SERIAL.pem 其中的SERIAL要换成证书真正的序列号； (3) 生成吊销证书的吊销编号（第一次吊销证书时执行） echo 01 > /etc/pki/CA/crlnumber (4) 更新证书吊销列表 openssl ca -gencrl -out thisca.crl
