Linux安全机制之文件加密解密

【何为加密解密】

    加密：就是把明文转换成密文的过程，是使用某种特殊的算法改变原有的信息数据，使得未授权的用户即使获得了已加密的信息，但因不知解密的方法，仍然无法了解信息的内容。

    解密：就是把密文转换成明文的过程，授权用户通过使用与密文加密相对应的算法转译出明文。

【常用密码算法和协议】

    对称加密：同一个密钥可以同时用作信息的加密和解密，这种加密方法称为对称加密；

    常用的对称加密算法：DES （56）、3DES、AES （128，192，256，384，512）、Blowfish、Twofish、IDEA、RC6、CAST5等 ; 

    公钥加密：也叫非对称加密，是由对应的一对唯一性密钥（即公开密钥和私有密钥）组成的加密方法。

    常用的公钥加密算法：RSA, DSA, EIGamal等；

    单向加密：是不可解密的加密方法，是非可逆的；

    常用的公钥加密算法：MD5、SHA1、SHA256、SHA384、SHA512等；

    认证协议：

        IKE协议（英特网密钥交换协议）:常用来确保虚拟专用网络VPN与远端网络或者宿主机进行交流时的安全；

        SSL（ 安全套接字层）: 网络通信提供安全及数据完整性的一种安全协议。

        TLS（传输层安全）: 是仿照SSL制定，用于在两个通信应用程序之间提供保密性和数据完整性。

【加密解密过程】

【openssl命令工具的简单使用】

     OpenSSL 是一个强大的安全套接字层密码库，囊括主要的密码算法、常用的密钥和证书封装管理功能及SSL协议，并提供丰富的应用程序供测试或其它目的使用。

    1、查看openssl版本信息：

        openssl version

[root@CentOS6 ~]# openssl version
OpenSSL 1.0.1e-fips 11 Feb 2013 #版本信息，在我们进行打补丁或版本升级时都会先查看下；

    2、对文件进行对称加密：

加密：openssl enc -des3 -a -salt -in /path/from/somefile -out /path/to/somecipherfile

解密：openssl enc -d -des3 -a -salt -in /path/from/somecipherfile -out /path/to/somefile

root@CentOS6 tmp]# openssl enc -des3 -a -salt -in /tmp/fstab -out /tmp/fstab.sc 
#-des3:为加密算法（可以根据自己需要选择）；
#-a:对加密后的数据进行base64编码，或解密前，先对数据进行base64解码。
#-salt:加盐,这是一个神奇的选项，加盐后，相同的明文可以得到不同的密文。默认情况下，盐值是随
#机生成的，可以使用-S选项明确指定盐值。
#-in:指定要加密的文件；
#-out:指定加密后输出的文件；
enter des-ede3-cbc encryption password: #要求用户输入加密密码；
Verifying - enter des-ede3-cbc encryption password: #密码确认；
[root@CentOS6 tmp]# cat /tmp/fstab.sc #下面就是生成的密文了，是不是已经无法懂啦~~
U2FsdGVkX188aCeQ1I9XJ4wbVbQtjOUWE3kA7z9qEKwthOgV7hwYoASba6F+24rG
9Icl+4BXyZ1vw+mLcpEaAQotxCpLZB7sYMTpd71jpmUEJkDTYRsP4uLwlFnMPA1G
#----略---
7N9JdTKhByxLwOJaBZxQMFCRoyF8ri2HGE/6tlxuq31RniwOUxcOZ/eux3iXDf2J
xFafl6AbzQgX1OztM+454w==
[root@CentOS6 tmp]# openssl enc -d -des3 -a -salt -in /tmp/fstab.sc -out /tmp/fstab1 #-d:解密；
enter des-ede3-cbc decryption password: #输入加密使用的密码，输入正确就可以解密了；
[root@CentOS6 tmp]# cat fstab1 #解密出来了！！
#
# /etc/fstab
# Created by anaconda on Mon Mar 16 13:43:08 2015
#
# Accessible filesystems, by reference, are maintained under ‘/dev/disk‘
# See man pages fstab(5), findfs(8), mount(8) and/or blkid(8) for more info
#
/dev/mapper/vg_centos6-lv_root /                       ext4    defaults        1 1
#--略--

    3、对文件单向加密：

      openssl dgst [-md5|-sha1] [-out /path/to/filename] /path/from/somefile

[root@CentOS6 tmp]# openssl dgst -md5 /tmp/fstab #使用md5算法进行单向加密，不用-out指定输出
#文件，默认输出至桌面；
MD5(/tmp/fstab)= 1dc8426edc4278081c898bdf9806682c
[root@CentOS6 tmp]# md5sum  /tmp/fstab  #用md5sum工具给文件加密；
1dc8426edc4278081c898bdf9806682c  /tmp/fstab
#你可以发现不管你使用什么工具来单向加密文件同一文件，只要算法一样其输出结果都一样。

    4、对用户密码进行hash：

      openssl passwd -1 [-salt SALT]

          -1：表示使用的hash算法是MD5；

          -salt SALT:输入作为salt的字符串；

[root@CentOS6 tmp]# openssl passwd -1 #使用md5来hash密码；
Password: #输入要hash的密码；
Verifying - Password:  #确认输入；
$1$mgYuAGde$OHKciTF3gV9YZKMZUPyW./  #hash后的结果；
[root@CentOS6 tmp]# openssl passwd -1 -salt aa
Password: 
$1$aa$9dcbvI.WtNPFK0cdGuO/W0

    5、生成随机数：

      openssl rand -base64|-hex  num 

      -base64|-hex:对随机字符串进行base64编码或用hex格式显示;

      num:指定产生指定长度num个bytes的随机字符；

[root@CentOS6 tmp]# openssl rand -hex 5 #表示随机生成5bytes的随机数，并用base64编码显示；
c0a6f4c166
[root@CentOS6 tmp]# openssl rand -base64 5 #表示随机生成5bytes的随机数，并用hex编码显示；
McpaNQI=

    6、生成私钥：

      (umask 077; openssl genrsa  -out /path/to/keyfile NUMBEROFBITS ) 

       （命令）：表示（）里面的命令是在子shell中运行，不影响当前的shell；

        NUMBEROFBITS ：密钥长度（单位bit）；

[root@CentOS6 tmp]# (umask 077;openssl genrsa -out /tmp/key 32)
Generating RSA private key, 32 bit long modulus
.+++++++++++++++++++++++++++
.+++++++++++++++++++++++++++
e is 65537 (0x10001)
[root@CentOS6 tmp]# cat /tmp/key  #查看生成的密钥文件；
-----BEGIN RSA PRIVATE KEY-----
MCwCAQACBQCyIttNAgMBAAECBGc3UKUCAwDsewIDAMDXAgMAwQ0CAkWhAgI/Og==
-----END RSA PRIVATE KEY-----

    7.提取公钥：

      openssl rsa -in /path/from/private_key_file -pubout -out /path/to/Pub_key_file  

root@CentOS6 ~]# openssl rsa -in /tmp/key -pubout #不指定输出到文件，直接把公钥输出到屏幕；
writing RSA key
-----BEGIN PUBLIC KEY-----
MCAwDQYJKoZIhvcNAQEBBQADDwAwDAIFALIi200CAwEAAQ==
-----END PUBLIC KEY-----
[root@CentOS6 ~]# man openssl rsa
[root@CentOS6 ~]# openssl rsa -in /tmp/key -pubout -out /tmp/key_pub #提取公钥输出至文件；
writing RSA key
[root@CentOS6 ~]# cat /tmp/key_pub
-----BEGIN PUBLIC KEY-----
MCAwDQYJKoZIhvcNAQEBBQADDwAwDAIFALIi200CAwEAAQ==
-----END PUBLIC KEY-----

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