利用GmSSL制作SM2国密证书

Part 0前言

GmSSL是一个开源的密码工具箱，支持SM2/SM3/SM4/SM9/ZUC等国密(国家商用密码)算法、SM2国密数字证书及基于SM2证书的SSL/TLS安全通信协议，支持国密硬件密码设备，提供符合国密规范的编程接口与命令行工具，可以用于构建PKI/CA、安全通信、数据加密等符合国密标准的安全应用。GmSSL项目是OpenSSL项目的分支，并与OpenSSL保持接口兼容。因此GmSSL可以替代应用中的OpenSSL组件，并使应用自动具备基于国密的安全能力。GmSSL项目采用对商业应用友好的类BSD开源许可证，开源且可用于闭源的商业应用。

GmSSL项目由北京大学关志副研究员的密码学研究组开发维护，项目源码托管于GitHub。自2014年发布以来，GmSSL已经在多个项目和产品中获得部署与应用，并获得2015年度“一铭杯”中国Linux软件大赛二等奖(年度最高奖项)与开源中国密码类推荐项目。GmSSL项目的核心目标是通过开源的密码技术推动国内网络空间安全建设。

等级保护基本要求GB/T 22239中对密码管理提出以下要求：

a)     应遵循密码相关国家标准和行业标准；

b)    应使用国家密码管理主管部门认证核准的密码技术和产品。

本文利用GmSSL来制作SM2国密证书，以期代替用RSA算法制作的SSL证书，探索如何满足等保相关技术要求。

实验环境：CentOS 6.X +

Part 1 安装GmSSL

1、下载GmSSL

# wget https://github.com/guanzhi/GmSSL/archive/master.zip

# unzip master.zip

2、编译安装GmSSL

# ./config

# make

# make install

# ln -s /usr/local/lib64/libssl.so.1.1 /usr/lib64/libssl.so.1.1

# ln -s /usr/local/lib64/libcrypto.so.1.1 /usr/lib64/libcrypto.so.1.1

3、检查GmSSL版本

# gmssl version -a

4、测试GmSSL加密

SM3 digest generation（哈希算法，类似MD5）

# echo -n "abc" | gmssl sm3

(stdin)= 66c7f0f462eeedd9d1f2d46bdc10e4e24167c4875cf2f7a2297da02b8f4ba8e0

SM4 encryptiona and decryption（对称算法，类似AES、3DES）

# gmssl sms4 -in README.md -out README.sms4

# gmssl sms4 -d -in README.sms4

SM2 private key generation（非对称算法，类似RSA）

# gmssl genpkey -algorithm EC -pkeyopt ec_paramgen_curve:sm2p256v1 -pkeyopt ec_param_enc:named_curve -out skey.pem

Derive the public key from the generated SM2 private key:

# gmssl pkey -pubout -in skey.pem -out vkey.pem

SM2 signature generation and verification:

# gmssl sm3 -binary README.md | gmssl pkeyutl -sign -pkeyopt ec_scheme:sm2 -inkey skey.pem -out README.md.sig

# gmssl sm3 -binary README.md | gmssl pkeyutl -verify -pkeyopt ec_scheme:sm2 -pubin -inkey vkey.pem -sigfile README.md.sig

# gmssl genpkey -algorithm EC -pkeyopt ec_paramgen_curve:sm2p256v1 -pkeyopt ec_param_enc:named_curve -out dkey.pem

# gmssl pkey -pubout -in dkey.pem -out ekey.pem

# echo "Top Secret" | gmssl pkeyutl -encrypt -pkeyopt ec_scheme:sm2 -pubin -inkey ekey.pem -out ciphertext.sm2

# gmssl pkeyutl -decrypt -pkeyopt ec_scheme:sm2 -inkey dkey.pem -in ciphertext.sm2

Self-signed SM2 certificate generation:

# gmssl req -new -x509 -key skey.pem -out cert.pem

Part 2 用GmSSL制作国密证书之SM2

1、创建demoCA目录，在demoCA目录下执行：

# mkdir certs crl newcerts private

# touch index.txt

# echo "01" > serial

2、将通过以下自签名生成的cacert.pem放到demoCA目录下，

cakey.pem放到demoCA/private

3、创建公私钥和证书请求：

# gmssl ecparam -genkey -name sm2p256v1 -out cakey.pem

# gmssl req -new -sm3 -key cakey.pem -out cacsr.pem

4、自签名

# gmssl req -x509 -sm3 -days 3650 -key cakey.pem -in cacsr.pem -out cacert.pem

# gmssl x509 -req -days 3650 -sm3 -in cacsr.pem -signkey cakey.pem -out cacert.pem

5、把pem转化成cer

# gmssl x509 -inform pem -in cacert.pem -outform der -out cacert.cer

6、ca签名（在demoCA的父目录下执行）

# gmssl ca -md sm3 -in client_csr.pem -out client_cert.pem -days 3650

7、显示证书信息：

# gmssl x509 -text -noout -in cacert.pem

# gmssl req -in cacsr.pem -noout -text

8、证书通信测试命令

SERVER:

# gmssl s_server -key server_key.pem -cert server_cert.pem -CAfile cacert.pem -cipher ECDHE-SM4-SM3 -verify 1

CLIENT:

# gmssl s_client -key client_key.pem -cert client_cert.pem -CAfile cacert.pem -cipher ECDHE-SM4-SM3 -verify 1

注：

1、通过测试的GmSSL版本为95c0dba，下载地址https://github.com/guanzhi/GmSSL.git

2、以上制作的证书均为：Signature Algorithm: sm2sign-with-sm3

3、当前浏览器如IE、Firefox、Chrome等暂不支持SM2国密证书。需要下载专门的国密浏览器才支持SM2国密证书。

因IE浏览器不兼容国密算法，故字段“签名算法”仅显示国密证书的OID：1.2.156.10197.1.501

【全文结束】