Open SSL 3.0相关知识以及源码流程分析 - 指南

Open SSL 3.0相关知识以及源码流程分析

编译

• windows环境编译

1、工具安装

安装安装perl脚本解释器、安装nasm汇编器(添加到环境变量)、Visual Studio编译工具

安装dmake

ppm install dmake # 需要过墙

2、开始编译

# 1、找到Visual Studio命令行编译工具目录 或者菜单栏直接启动对应架构的cmd程序
# D:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2017\Enterprise\VC\Auxiliary\Build
# 找到合适的编译架构bat 双击 比如：vcvars32.bat
# 2、进入openssl目录
cd D:\openssl-openssl-3.1.0
# 3、perl生成对应的makefile
# -prefix 是编译后输出的路径，默认会生成到C:\Program Files (x86)目录
perl Configure VC-WIN32 --prefix=D:\openssl-openssl-3.1.0\mybuild
# 4、编译等待
nmake
# 5、安装到指定目录
# 编译好的文件安装到指定目录，默认是C:\Program Files (x86)\OpenSSL，如果是在C盘，运行控制台是需要有管理员权限
nmake install

• Linux编译

# 1、解压进入目录
# 2、config配置
./config
# 3、编译
make
# 4、安装库到指定目录 /usr/local/include/openssl /usr/local/lib
make install

• 基础使用

Open SSL 3.0支持国密sm2 sm3 sm4

包含对称加密、非对称加密、单向散列、伪随机、签名、密码交换、证书等一系列算法库。

applink错误处理

解决办法：

// 属性配置  -> C++ -> 预处理器   _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
extern "C"
{
  #include
};

编码原理

• Base16

用16进制来编码

static const char BASE16_ENC_TAB[] = "0123456789ABCDEF";
static const char BASE16_DEC_TAB[128] = {
  -1,											// 0
  -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,	    // 1-10
  -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,	    // 11-20
  -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,	    // 21-30
  -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,	    // 31-40
  -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,  0,  1,  2,	    // 41-50
  3,  4,  5,  6,  7,  8,  9, -1, -1, -1,	    // 51-60
  -1, -1, -1, -1, 10, 11, 12, 13, 14, 15,	    // 61-70
};
int base16Encode(const unsigned char* in, int size, char* out)
{
  for (int i = 0; i > 4; // 移位丢弃低位
    char low = in[i] & 0x0F; // & 去掉高位
    out[i * 2] = BASE16_ENC_TAB[h]; // 0~15映射到对应字符串
    out[i * 2 + 1] = BASE16_ENC_TAB[low];
  }
  // base16转码后空间扩大一倍  4位转成一个字符  1个字符转成2个字符
  return size * 2;
}
int base16Decode(const string& in, unsigned char* out)
{
  // 将两个字符拼接成一个字符
  for (int i = 0; i < in.size(); i += 2)
  {
    unsigned char ch = in[i];  // 高位转换的字符
    unsigned char cl = in[i + 1]; // 低位转换的字符
    unsigned char h = BASE16_DEC_TAB[ch];  // 转换成原来的值
    unsigned char l = BASE16_DEC_TAB[cl];
    // 两个4位拼成一个字符
    out[i / 2] = h << 4 | l;
  }
  return in.size() / 2;
}
int main(int argc, char* argv[])
{
  const unsigned char data[] = "测试Base16";
  int len = sizeof(data);
  char out1[1024] = { 0 };
  unsigned char out2[1024] = { 0 };
  cout << data << endl;
  int encode_result = base16Encode(data, len, out1);
  cout << "encode_result = " << encode_result << " out1:" << out1 << endl;
  int decode_result = base16Decode(out1, out2);
  cout << "decode_result = " << decode_result << " out2:" << out2 << endl;
  getchar();
  return 0;
}

• Base64

二进制转字符串

原理：

把3个8位字节(3x8=24)转化为4个6位的字节(4x6=24),之后在6位的前面补两个0，形成8位一个字节的形式。如果剩下的字符不足3个字节，则用0填充，输出字符使用“=”,因此编码后输出的文本末尾可能会出现1或者2个“=”。

• Open SSL bio接口

使用bio接口实现base64编码

#include "Base64.h"
#include
#include
#include
#include
int Base64::base64Encode(const unsigned char* in, int len, char* out_base64)
{
  if (!in || len mem_bio
  // b64-mem
  BIO_push(b64_bio, mem_bio);
  // 设置超过64字节不添加换行符， 解码需要对应的设置
  BIO_set_flags(b64_bio, BIO_FLAGS_BASE64_NO_NL);
  // 写入到base64 filter进行编码，结果会传递到链表的下一个节点
  // 到mem中读取结果（链表头部代表了整个链表）
  // BIO_write 编码 3字节-> 4字节 不足3字节补充0和=
  // 编码数据每64字节会加\n 换行符, 默认结尾有换行符
  int re = BIO_write(b64_bio, in, len);
  if (re data, p_data->length);
    outsize = p_data->length;
  }
  BIO_free_all(b64_bio);
  return outsize;
}
int Base64::base64Decode(const char* in, int len, unsigned char* out_data)
{
  if (!in || len base64Encode(data, len, out);
  if (res > 0)
  {
    cout << "[" << out <&