Cat Paw Software

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<markdown>
# OpenSSL

## 鍵ペアを作成

TLSのサーバ鍵やデジタル署名鍵として使用できる鍵ペアを作成する

```
# rsa 2048bit 鍵を作る
openssl genpkey -algorithm RSA -pkeyopt rsa_keygen_bits:2048 -out server_key.pem

# 別の作り方
openssl genrsa -out server_key.pem 2048

# ecdsaの鍵を作る
openssl genpkey -algorithm EC -pkeyopt ec_paramgen_curve:prime256v1 -out server_key.pem

# 別の作り方
openssl ecparam -genkey -name prime256v1 -out server_key.pem 
```

`-aes256`等のパラメータを追加すると鍵を暗号化できる


### 鍵の確認

```
openssl pkey -in server_key.pem -noout -text
```


## TLS

### 使用可能な暗号スイートを表示

```
# 全て
openssl ciphers -v

# TLS 1.3で使用可能な暗号スイートを表示
openssl ciphers -v TLSv1.3

# 暗号スイートを指定して表示（これはnginx 1.17のデフォルトの暗号スイート指定）
openssl ciphers -v 'HIGH:!aNULL:!MD5'
```

### CSRの作成

作成

```
openssl req -new -key server_key.pem -out server_csr.pem
```

確認

```
openssl req -in server_csr.pem -noout -text
```

## 署名と検証

ECDSA鍵を使って署名の作成と検証する例

### 使用可能な楕円曲線一覧

```
openssl ecparam -list_curves
```

秘密鍵と公開鍵を作成（ここではP-256曲線＝prime256v1を使う）

```
openssl ecparam -name prime256v1 -genkey -out ec.key
```

公開鍵をとりだす

```
openssl ec -pubout -in ec.key -out ec.pub
```

hoge.txtファイルの署名を作成(対象のファイルは一番後ろに書く)

```
openssl dgst -sign ec.key -sha256 -out hoge.txt.sig hoge.txt
```

hoge.txtの署名を検証(検証対象のファイルは一番後ろに書く)

```
openssl dgst -verify ec.pub -sha256 -signature hoge.txt.sig hoge.txt
```

Verified OKと出力されればOK

↑で生成した鍵を使って署名・検証するRubyのサンプルコード

```ruby
require 'openssl'

key_pair = File.open('ec.key') { |f| OpenSSL::PKey::EC.new(f.read) }

sig = key_pair.sign('sha256', 'hello world')

pub_key = File.open('ec.pub') { |f| OpenSSL::PKey::EC.new(f.read) }

puts pub_key.verify('sha256', sig, 'hello world') # => true
puts pub_key.verify('sha256', sig, 'hello work') # => false、データが改竄されている
```

</markdown>

===== 楕円曲線 =====

楕円曲線とは''y^2 = x^3 + ax + b''で表される曲線。いわゆる楕円とは関係ない

電子署名でよく使われる楕円曲線は以下の3つ（nistはアメリカ国立標準技術研究所）

^nist推奨^openssl^
|P-256|prime256v1 (secp256r1)|
|P-384|secp384r1|
|P-521|secp521r1|


他にも暗号として使用可能な曲線はいくつかあるが、この3つがよく使われる。ssh-keygenで使用されるのはこれらの3つの曲線である。TLSではP-256またはP-384がよく使われる（と言ってもRSA署名の圧倒的に多い）、P-521は対応していないブラウザもある（2020年12月現在）