OPENSSL生成非对称加密公私钥

前言

基本说明

• 本文会尽量说明的更详细一些，避免误导一些对加密领域不太熟悉的同学，对于忽略掉未说明的且需要提前了解的内容也会尽量提示出来
• 本文内生成的文件均为密钥，不涉及证书的内容，密钥与证书的关系，以及各位客官所需要的究竟是密钥还是证书请自行查阅
• 不同格式的密钥，使用时也会有所不同，因此需要明确自己要用的是什么编码和格式的密钥

生成RSA公私钥

生成步骤

1. 生成RSA私钥，以X509编码，指定生成的密钥的位数为2048位，该步生成的私钥是PKCS1格式，第二步将私钥转为PKCS#8编码。

openssl genrsa -out rsa_private_key_2048.pem 2048

2. 将上一步生成的RSA私钥转换成PKCS#8编码，作为最终使用的私钥。

openssl pkcs8 -topk8 -in rsa_private_key_2048.pem -out pkcs8_rsa_private_key_2048.pem -nocrypt

3. 导出RSA公钥，以X509编码，作为最终交换的公钥。

openssl rsa -in rsa_private_key_2048.pem -out rsa_public_key_2048.pem -pubout

额外说明

1. 公私钥一般有2种格式，pem和der格式，上面生成的是pem格式

   • der格式为二进制格式，通常不能直接查看，pem是将二进制转为base64格式，并添加头尾

   • PKCS#8编码私钥头尾

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

   • PKCS#1编码私钥头尾

      -----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----
     

   • PKCS#8编码公钥头尾

      -----BEGIN PUBLIC KEY-----
     

   • 私钥pem格式转der格式(公钥的话需要再增加-pubin选项)

     openssl pkey -inform PEM -outform DER -in rsa_private_key_2048.pem -out rsa_private_key_2048.der
     

   • 私钥der格式转pem格式(公钥的话需要再增加-pubin选项)

     openssl pkey -inform DER -outform PEM -in rsa_private_key_2048.der -out rsa_private_key_2048.pem
     

2. RSA的密钥一般有2种编码方式，即PKCS#1和PKCS#8

   • 适用范围：
     • PKCS #1 仅适用于 RSA 密钥。
     • PKCS #8 是通用的，可以用于多种密钥类型。
   • 格式头：
     • PKCS #1 PEM 格式头为“-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----”。
     • PKCS #8 未加密的 PEM 格式头为“-----BEGIN PRIVATE KEY-----”，加密的为“-----BEGIN ENCRYPTED PRIVATE KEY-----”。
   • 结构：
     • PKCS #1 直接包含 RSA 私钥参数。
     • PKCS #8 包含一个通用的密钥格式，能够封装不同类型的私钥信息和算法标识符。

生成ED25519公私钥

生成步骤

1. 生成ed25519私钥

openssl genpkey -algorithm ed25519 -out private.pem

2. 从私钥中生成公钥

openssl pkey -in private.pem -pubout -out public.pem

额外说明

1.低版本的openssl不支持ed25519算法
2.上面生成的密钥格式也是pem格式,pem格式与der格式的转换参考上面rsa的方式
3.ed25519算法原始的密钥长度是32字节的，但是openssl生成的私钥长度是48位，公钥长度是44位的。原因是openssl在私钥前添加了16位的前缀，公钥添加了12位的前缀，因此如果想要获取原始的32位密钥可以使用如下命令：

cat private_key.der | tail -c 32 | xxd -p

• 这里使用的是二进制的der格式密钥，最终拿到的是16进制的原始私钥
  
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