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

linuxidc@linuxidc:~/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  //
linuxidc@linuxidc:~/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 */
linuxidc@linuxidc:~/test$ openssl dsaparam - out DSAP.pem 1024
Generating DSA parameters, 1024 bit long prime
This could take some time
....

/*明文查看密钥参数的值*/
linuxidc@linuxidc:~/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*/
linuxidc@linuxidc:~/test$ openssl dsaparam -in DSAP.pem -out DSAP.der -outform der
/*der格式的密钥参数转为pem格式*/
linuxidc@linuxidc:~/test$ openssl dsaparam -in DSAP.der -inform der -out R_DSAP.pem
linuxidc@linuxidc:~/test$ diff DSAP.pem R_DSAP.pem

3、直接生成DSA密钥

/* 直接生成DSA密钥 */
linuxidc@linuxidc:~/test$ openssl dsaparam -genkey - out DSA.pem 1024
Generating DSA parameters, 1024 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 */
linuxidc@linuxidc:~/ 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

linuxidc@linuxidc:~/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 ( 168 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 */
linuxidc@linuxidc:~/test$ openssl gendsa - out DSA1.pem  DSAP.pem
Generating DSA key, 1024 bits
linuxidc@linuxidc:~/test$ openssl gendsa - out DSA2.pem  DSAP.pem
Generating DSA key, 1024 bits
/* 相同密钥参数，每次生成的密钥不同 */
linuxidc@linuxidc:~/ test$ diff DSA1.pem DSA2.pem
8,11c8, 11
< 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 */
linuxidc@linuxidc:~/test$ openssl gendsa - out DSA.pem -des3 -passout pass: 123456 DSAP.pem
Generating DSA key, 1024 bits

2.1 dsa指令说明

dsa和rsa指令功能及其类似，如下

linuxidc@linuxidc:~/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 168 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 */
linuxidc@linuxidc:~/test$ openssl dsaparam - out DSA.pem -genkey 1024
/* 使用des3加密DSA密钥 */
linuxidc@linuxidc:~/test$ openssl dsa - in DSA.pem - out E_DSA.pem -des3 -passout pass: 123456
read DSA key
writing DSA key
/* 解密DSA密钥 */
linuxidc@linuxidc:~/test$ openssl dsa - in E_DSA.pem - out DSA1.pem -passin pass: 123456
read DSA key
writing DSA key

2、提取DSA的公钥

linuxidc@linuxidc:~/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。

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OpenSSL 的详细介绍：请点这里
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