Ещё раз об OpenSSL

в 18:43, , рубрики: информационная безопасность, криптография

В моей ещё небольшой практике в сфере информационной безопасности мне пришлось столкнуться с некоторыми вопросами криптографии, а точнее шифрования, внятные ответы на которые мне удалось найти с трудом. Потому решил написать небольшую статью по основам работы с OpenSSL.

В этой статье будут рассмотрены известные вопросы генерации ключей, а также менее известный вопрос шифрования файлов больших объемов. О сертификации здесь не будет речи.

Начнем. На самом деле пока все просто.

Создадим приватный ключ командой.

openssl genrsa -out key.pem -aes-256-cfb -rand /var/log/messages 4096

Ещё раз об OpenSSL - 1

Здесь:

genrsa — парметр указывающий на создание ключа алгоритмом шифрования RSA.
out — где создать ключ.
4096 — длина ключа.
Вообще этого для создания ключа достаточно. Но приватный ключ лучше зашифровать.
aes-256-cfb — алгоритм и режим шифрования.
rand /var/log/messages — рандомное значения из любой папки, лучше взять логи, т.к. с /dev/random или /dev/urandom может все повиснуть наглухо, у меня так и было.
При создании ключа будет запрошен пароль. Пароль — это основа любой защиты, так что постарайтесь покорпеть над ним. И запомнить.

Имеем ключ. Приватный. Никому никогда не показывать и спрятать по принципу Кощея Бессмертного.

На его основе сделаем публичный, который можно хоть на всеобщее обозрение выложить, хоть на лоб приклеить.

openssl rsa -in privatkey.pem -pubout -out publickey.pem

Ещё раз об OpenSSL - 2

Теперь у нас есть пара ключей. Публичный можно закинуть на сервер, чтобы подключаться к нему по ssh, используя свой приватный ключ. Либо для шифрования небольшого количества данных, например, токена или парольной фразы и т.п.

Задача шифрования большого файла имеет другое решение.

Для шифрования большого количества данных используем, например, этот файл pdf размером 1,8 Mbytes.

Ещё раз об OpenSSL - 3

Большой объем данных шифруется симметричным алгоритмом шифрования, например, AES. Здесь мы применим и асимметричное шифрование для передачи симметричного ключа, с помощью которого мы и будем шифровать текст.

Начнем.

Создадим симметричный сессионный (одноразовый) ключ рандомной последовательностью символов и запишем в файл в представлении base64.

openssl rand -base64 32 > key.bin

Далее зашифруем файл этим ключом:

openssl enc -aes-256-cfb -salt -in OWASP_Top_10-2017_(en).pdf -out OWASP_Top_10-2017_(en).pdf.enc -pass file:./key.bin

Ещё раз об OpenSSL - 4

aes-256-cfb — алгоритм и режим шифрования. О режимах здесь не буду говорить. Этот лучший.
salt — соль для большей криптостойкости.
pass file:./key.bin — ключ шифрования.

Далее зашифруем симметричный ключ нашим публичным «ассиметричным» ключом.

openssl rsautl -encrypt -inkey publickey.pem -pubin -in key.bin -out key.bin.enc

Ещё раз об OpenSSL - 5

Получили зашифрованный файл и симметричный ключ. Можно слать своему товарищу для расшифровки. Но мы пошлем сами себе, ибо это homework c самим с собой.

Теперь удалим изначальный симметричный ключ! Чтобы никто и никогда не нашел его.

shred -u key.bin

На картинке внизу его уже нет.

Ещё раз об OpenSSL - 6

Теперь расшифруем симметричный ключ нашим приватным ассиметричным ключом.

openssl rsautl -decrypt -inkey privatkey.pem -in key.bin.enc -out key.bin

И мы, счастливчики, снова имеем симметричный ключ для расшифрования нашего текста, пока еще зашифрованного.

Картинка снова внизу, там ключ вновь есть.

Ещё раз об OpenSSL - 7

Теперь расшифруем зашифрованный шифром симметричного шифрования файл нашим недавно зашифрованным, но потом расшифрованным с помощью ассиметричного шифра шифрования симметричным ключом.

openssl enc -d -aes-256-cfb -in OWASP_Top_10-2017_(en).pdf.enc -out OWASP_Top_10-2017_(en)decrypt.pdf -pass file:./key.bin

Пруф внизу.

Ещё раз об OpenSSL - 8

Теперь: Почему так сложно? Почему нельзя взять и сделать все с помощью ассиметричного шифрования?

Пробуем, идем прямиком на грабли;)
Имеем!

Файл и ключи.

Ещё раз об OpenSSL - 9

Шифруем.

openssl rsautl -encrypt -inkey publickey.pem -pubin -in OWASP_Top_10-2017_(en).pdf -out OWASP_Top_10-2017_(en).pdf.enc

Поу — поу — поооооууууу. Ошибка. Слишком много данных для размера ключа. Ибо в ассиметричном шифровании размер ключа должен быть больше или равен открытому тексту.
OpenSSL, как при сделке с дьяволом, дал Вам то, чего Вы попросили, но не чего хотели. Правда, зашифрованный файл оказался пуст.

Ещё раз об OpenSSL - 10

Но можно зашифровать меньший, чем ключ файл. Попробуем.

Создадим небольшой файл.

Например, я сделал так:

echo "hellow world my name is admin is a secret text nobody know it hahahahaahah" > text.txt

Ещё раз об OpenSSL - 11

Зашифруем его нашим публичным ключом, который знают все на свете!

openssl rsautl -encrypt -inkey publickey.pem -pubin -in text.txt -out text.txt.enc

Как видим на нижней картинке файл зашифрован. Ничего не понятно! Кому понятно, КТО ВЫ?

Ещё раз об OpenSSL - 12

Теперь расшифруем, предварительно удалив для чистоты эксперимента исходный файл.

openssl rsautl -decrypt -inkey privatkey.pem -in text.txt.enc -out text.txt

Ещё раз об OpenSSL - 13

Имеем расшифрованный файл. Все отлично.

Для передачи всего этого зашифрованного добра лучше последнее кодировать в base64. Соответственно перед тем как расшифровать, нужно сначала раскодировать.
Закодировали.

openssl enc -base64 -in text.txt.enc -out text.txt.bs64

Ещё раз об OpenSSL - 14

Раскодировали.

openssl enc -base64 -d -in text.txt.bs64 -out text.txt.enc

Ещё раз об OpenSSL - 15

И снова имеем белеберду, которая никому не понятна! Если Вам понятна, то этот документ не для Вас!

Примерно так работает шифрование при создании ключей и шифрованиие данных на примере утилиты OpenSSL.

Позже собираюсь описать режимы шифрования блочных симметричных шифров.

Автор: ювелир

Источник

Поделиться

* - обязательные к заполнению поля