openssl 非对称加密算法DSA命令详解

1、DSA算法概述

DSA算法是美国的国家标准数字签名算法，它只能用户数字签名，而不能用户数据加密和密钥交换。

DSA与RSA的生成方式不同，RSA是使用openssl提供的指令一次性的生成密钥(包括公钥)，而通常情况下，DSA是先生成DSA的密钥参数，然后根据密钥参数生成DSA密钥(包括公钥)，密钥参数决定了DSA密钥的长度，而且一个密钥参数可以生成多对DSA密钥对。

DSA生成的密钥参数是p、q和g，如果要使用一个DSA密钥，需要首先共享其密钥参数。关于DSA加密的原理，请自行查阅。

2、DSA算法相关指令及用法

openssl中DSA算法指令主要有三个，分别是

指令	功能
dsaparam	生成、处理DSA密钥参数，也可以直接生成DSA密钥
dsa	处理DSA密钥格式的转换
gendsa	根据DSA密钥参数生成一个DSA密钥

从上表可以看到，dsa和gendsa和RSA相关指令中的rsa和genrsa用法相似，但是DSA相关指令中没有提供签名和验证操作的dsautl指令，所以如果需要使用DSA进行签名和验证，需要借助dgst指令，该指令在后续章节中介绍。

2.1 dsaparam指令说明

dsaparam主要用户生成密钥参数，也可以生成DSA密钥其用法如下

xlzh@cmos:~/test$ openssl dsaparam -

unknown option -

dsaparam [options] [bits] <infile >outfile

where options are

 -inform arg   input format - DER or PEM                          //

 -outform arg  output format - DER or PEM                         //

 -in arg       input file                                         //

 -out arg      output file                                        //

 -text         print as text                                      //

 -C            Output C code                                      //

 -noout        no output                                          //

 -genkey       generate a DSA key                                 //

 -rand         files to use for random number input               //

 -engine e     use engine e, possibly a hardware device.          //

 number        number of bits to use for generating private key   //

xlzh@cmos:~/test$

其参数与RSA相关指令的参数类似，不再一一说明，下面以实例的方式说明其用法

1、生成密钥参数并查看其各个参数值

/*生成1024位的密钥参数*/

xlzh@cmos:~/test$ openssl dsaparam -out DSAP.pem

Generating DSA parameters,  bit long prime

This could take some time

....

/*明文查看密钥参数的值*/

xlzh@cmos:~/test$ openssl dsaparam -in DSAP.pem -text -noout

2、密钥参数格式间的转换

/*pem格式的密钥参数转为der格式*/

xlzh@cmos:~/test$ openssl dsaparam -in DSAP.pem -out DSAP.der -outform der

/*der格式的密钥参数转为pem格式*/

xlzh@cmos:~/test$ openssl dsaparam -in DSAP.der -inform der -out R_DSAP.pem

xlzh@cmos:~/test$ diff DSAP.pem R_DSAP.pem

3、直接生成DSA密钥

/*直接生成DSA密钥*/

xlzh@cmos:~/test$ openssl dsaparam -genkey -out DSA.pem

Generating DSA parameters,  bit long prime

...

/*查看DSA密钥，可知参数和密钥都被放在输出文件中，说明本质上还是先生成参数，再利用参数生成密钥*/

xlzh@cmos:~/test$ cat DSA.pem

-----BEGIN DSA PARAMETERS-----

MIIBHgKBgQDAG1CFQRqKgrDa21dT2SO0OtvR0wtKo4GWEH+zikTt6eh6S0CdhtqX

PdPiboZdYAJy7HzKHLe0BUkf4dfOOPZBcQrr9sYkJ6q2Zz/jSSA9EnpuQfstdE8a

2wrhIm8mPzBKuWfvz29O6KlBngLfXSfr8Iy2mNAf7NgAntDBMY8yHQIVAMaCaSge

oBHtVo9cUoA5E69f2VqrAoGAbzC9wFnra1lT8Egak4N7YHkBwObN3T2ue3tRM7wE

uv5rNuIyQrSQnp4vqFcnu3lOrP3ZGEJvEZ0kVo7e6LhfO8V0UOqElfhiuwEaZuzZ

22Sodbu7lUx3YMU1QRvk42IudIevi6LWq4zk+sxraAZ3h5rvo8/pKayxtRuKq8Ep

5kU=

-----END DSA PARAMETERS-----

-----BEGIN DSA PRIVATE KEY-----

MIIBugIBAAKBgQDAG1CFQRqKgrDa21dT2SO0OtvR0wtKo4GWEH+zikTt6eh6S0Cd

htqXPdPiboZdYAJy7HzKHLe0BUkf4dfOOPZBcQrr9sYkJ6q2Zz/jSSA9EnpuQfst

dE8a2wrhIm8mPzBKuWfvz29O6KlBngLfXSfr8Iy2mNAf7NgAntDBMY8yHQIVAMaC

aSgeoBHtVo9cUoA5E69f2VqrAoGAbzC9wFnra1lT8Egak4N7YHkBwObN3T2ue3tR

M7wEuv5rNuIyQrSQnp4vqFcnu3lOrP3ZGEJvEZ0kVo7e6LhfO8V0UOqElfhiuwEa

ZuzZ22Sodbu7lUx3YMU1QRvk42IudIevi6LWq4zk+sxraAZ3h5rvo8/pKayxtRuK

q8Ep5kUCgYAh50mq26xMHfVxb/EkZzH+ouM3zPk6x8f9GFZzuUtGfNCzopTxEmw3

yYPaBwiojhZnK/LXVdEui97+D/rqAPCXAfwFhXLR9w7oikid+Ai1A1B+lycCJrim

gyF/dzha7uYGzaA1+rAftE76aeGlZYnoO42CgkxuYsxYxCzTJF8swQIUcrqFkFhN

Z2th/K4MZwy4QW6xPrA=

-----END DSA PRIVATE KEY-----

2.1 gendsa指令说明

gendsa指令功能简单，即利用输入的密钥参数生成DSA密钥

xlzh@cmos:~/test$ openssl gendsa -

usage: gendsa [args] dsaparam-file

 -out file - output the key to 'file'

 -des      - encrypt the generated key with DES in cbc mode

 -des3     - encrypt the generated key with DES in ede cbc mode ( bit key)

 -seed

                 encrypt PEM output with cbc seed

 -aes128, -aes192, -aes256

                 encrypt PEM output with cbc aes

 -camellia128, -camellia192, -camellia256

                 encrypt PEM output with cbc camellia

 -engine e - use engine e, possibly a hardware device.

 -rand file:file:...

           - load the file (or the files in the directory) into

             the random number generator

 dsaparam-file

           - a DSA parameter file as generated by the dsaparam command

示例如下:

1、根据密钥参数生成密钥

/*根据密钥参数生成密钥*/

xlzh@cmos:~/test$ openssl gendsa -out DSA1.pem  DSAP.pem

Generating DSA key,  bits

xlzh@cmos:~/test$ openssl gendsa -out DSA2.pem  DSAP.pem

Generating DSA key,  bits

/*相同密钥参数，每次生成的密钥不同*/

xlzh@cmos:~/test$ diff DSA1.pem DSA2.pem

,11c8,

< TWcw1+XFAoGAEA1DLnv5efzB+ipIQ29q0ZedLVPyxdB44jpZES+esBQtU04HdI2N

< bClgwj8c9M6Y/9rL1uy3NqKaGHM+mjLyAXVceigFx7v15r5LRmWjialdqkcVG/3S

< Qo530ui/tXgFbFV9iA6C8L+nHDMPOf5v6oGyICmxN8DWzhQAsmy9mkICFBeqMbZM

< 9qBeG0BaS/6PucBxObsv

---

> TWcw1+XFAoGALWkjJeFunfvkiarJ1/pw8Lqvuyu/Glt3g/hURPPlrOIhA0pFXDmC

> UzCM1x6wrHWFc0jmUNk6FtnjGyiCLxVJGzeB7/4MA35aInHkiHwzX7a+B0At8bMq

> WEkWtzxhvTxTqWTAcC02Qr2mNNfJwWWVV0jVzMtm3Gb6YwhNnUvxp0ACFHrXO/8h

> dIwr6pSuj6vdNpHFDlY2

/*生成密钥并使用des3加密存储*/

xlzh@cmos:~/test$ openssl gendsa -out DSA.pem -des3 -passout pass: DSAP.pem

Generating DSA key,  bits

2.1 dsa指令说明

dsa和rsa指令功能及其类似，如下

xlzh@cmos:~/test$ openssl dsa -

unknown option -

dsa [options] <infile >outfile

where options are

 -inform arg     input format - DER or PEM

 -outform arg    output format - DER or PEM

 -in arg         input file

 -passin arg     input file pass phrase source

 -out arg        output file

 -passout arg    output file pass phrase source

 -engine e       use engine e, possibly a hardware device.

 -des            encrypt PEM output with cbc des

 -des3           encrypt PEM output with ede cbc des using  bit key

 -aes128, -aes192, -aes256

                 encrypt PEM output with cbc aes

 -camellia128, -camellia192, -camellia256

                 encrypt PEM output with cbc camellia

 -seed           encrypt PEM output with cbc seed

 -text           print the key in text

 -noout          don't print key out

 -modulus        print the DSA public value

示例如下：

1、加密密钥和解密密钥

/*生成未加密的DSA密钥*/

xlzh@cmos:~/test$ openssl dsaparam -out DSA.pem -genkey

/*使用des3加密DSA密钥*/

xlzh@cmos:~/test$ openssl dsa -in DSA.pem -out E_DSA.pem -des3 -passout pass:

read DSA key

writing DSA key

/*解密DSA密钥*/

xlzh@cmos:~/test$ openssl dsa -in E_DSA.pem -out DSA1.pem -passin pass:

read DSA key

writing DSA key

2、提取DSA的公钥

xlzh@cmos:~/test$ openssl dsa -in DSA.pem -out pub.pem -pubout

read DSA key

writing DSA key

3、小结

可以看到，DSA和RSA的指令非常相似，熟悉了其中一种，另外一种也很容易上手。而且openssl提供的指令虽多，但参数来来回回就那么多，在多数情况下不同指令的相同参数含义大概一样。

到此为止，介绍了对称加密算法指令，非对称加密算法RSA和DSA相关指令，这些都是一些基础指令，在实际应用中，我们使用openssl做的大多数是与CA有关的签名、验证、加密、解密等。所以接下来要写的是和实际应用相关的内容，比如证书自签名、二级证书签发、终端证书签发、证书验证等内容。