调试工具杂记之OpenSSL篇

1. 概述

OpenSSL，可以用来公私密钥对产生，证书查看（查看证书整体或者是单个信息），证书格式转化以及网络抓包，很多时候可以用于验证。

2. 利用OpenSSL进行验证

利用OpenSSL验证证书

由于OpenSSL在验证证书时基于PEM格式，因此首先将非PEM格式转化为PEM格式。root证书由对方发送过来，但是server没有给，到是可以从网络抓包中export出来如图所示：

• 转化root证书
  openssl x509 -inform der -in FZROOTCA.cer -out FZROOTCA.pem
• 查看证书
  openssl x509 -in rsa_server.pem -noout –text
• 转化sever证书
  openssl x509 -inform der -in rsa_server.der -out rsa_server.pem
• 利用root证书验证server证书：
  openssl verify -verbose -CAfile FZROOTCA.pem rsa_server.pem
  结果显示：
  rsa_server.pem: OK，但貌似并不对签名进行验证，继续。

利用OpenSSL验证签名

为了验证签名，需要将public key从证书中单独抓出来：

openssl x509 -pubkey -noout -in rsa_server.pem > server_pubkey.pem

同时也需要将Signature从证书中抓出来：

openssl asn1parse -in rsa_server.pem -out sig -noout -strparse 614

利用抓出来的signature和public key进行该证书的签名验证：

openssl rsautl -in sig -verify -asn1parse -inkey server_pubkey.pem –pubin

结果显示：

RSA operation error
3177:error:0407006A:rsa routines:RSA_padding_check_PKCS1_type_1:block type is not 01:rsa_pk1.c:100:
3177:error:04067072:rsa routines:RSA_EAY_PUBLIC_DECRYPT:padding check failed:rsa_eay.c:699:

对应代码如下：

 1 int RSA_padding_check_PKCS1_type_1(unsigned char *to, int tlen,
 2 .       .       const unsigned char *from, int flen, int num)
 3 {
 4 .       int i,j;
 5 .       const unsigned char *p;
 6 
 7 .       p=from;
 8 .       if ((num != (flen+1)) || (*(p++) != 01))
 9 .       { 10 .       .       RSAerr(RSA_F_RSA_PADDING_CHECK_PKCS1_TYPE_1,RSA_R_BLOCK_TYPE_IS_NOT_01);
11 .       .       return(-1);
12 .       }
13 
14 .       /* scan over padding data */
15 .       j=flen-1; /* one for type. */
16 .       for (i=0; i<j; i++)
17 .       {

从上面的结果可以得知公钥未能正确对签名解密，严重怀疑server将私钥弄错了。实际上如果解密成功，则应该是下面这个样子：

其实就是遵循PKCS#1标准对数据的封装，整个明文长度和签名长度一致，都是RSA modulus个比特，上图中签名长度为2048 Bits，即256字节。第一个字节00意思是确保该加密块在转化为一个整数的时候其长度小于RSA的modulus。第二个字节01代表了这是一个私钥操作，即签名过程。然后是一大堆FF字节，用来填充结果，最后以00字节结尾。30 21 30 09 06 05 2B 0E 03 02 1A 05 00 04 14 则指明了HASH算法ID是SHA-1。最后的20个字节才是真正对整个证书进行HASH的结果，以此作为验证的比对对象。

开发新功能

为了在原有安全库的基础上支持PSSRSA，需要理解此类算法的封装格式，利用OpenSSL直接可以查看此类证书的ASN1编码格式：

openssl asn1parse -in pss_rsa_server.pem

当然OpenSSL的功能远不止这些，后续会陆续添加。

参考资料

1. How to Extract an SSL Certificate from a Network Packet Trace File in Wireshark
2. openssl rsautl
3. OpenSSL Command-Line HOWTO 1
4. OpenSSL Command-Line HOWTO 2
5. The First Few Milliseconds of an HTTPS Connection

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