以编程方式验证X509证书和私钥匹配

以编程方式验证X509证书和私钥匹配。私钥具有PEM密码

这里有两个答案。一个用于证书，第二个用于私钥。首先显示私钥，因为它用于验证证书（因此首先访问它很有意义）。

另外，调用*_check_key例程也很重要，因为OpenSSL仅检查密钥是否编码正确；并且不会检查其实际有效。例如，请参见openssl生成的私钥不满足n = p * q。

在OpenSSL中，您将使用以下内容来验证私钥是否编码正确：

FILE* file = fopen(...);
EVP_PKEY* pkey = PEM_read_PrivateKey(file, NULL, PasswordCallback, NULL);
unsigned long err = ERR_get_error();

if(pkey)
    EVP_PKEY_free(pkey);

如果pkey为NULL，则存在问题并err保存原因码。否则，您将拥有正确编码的私钥（但不一定有效）。

如果密钥编码正确，则可以检查私钥的类型并使用以下方法对其进行验证。

int type = EVP_PKEY_get_type(pkey);
switch (type)
{
case EVP_PKEY_RSA:
case EVP_PKEY_RSA2:
    RSA* rsa = EVP_PKEY_get1_RSA(pkey);
    rc = RSA_check_key(rsa);
    ASSERT(rc);
    RSA_free(rsa);

    break;

case EVP_PKEY_DSA:
case EVP_PKEY_DSA1:
case EVP_PKEY_DSA2:
case EVP_PKEY_DSA3:
case EVP_PKEY_DSA4:
    DSA* dsa = EVP_PKEY_get1_DSA(pkey);
    rc = DSA_check_key(dsa);
    ASSERT(rc);
    DSA_free(dsa);

    break;

case EVP_PKEY_DH:
    DH* dh = EVP_PKEY_get1_DH(pkey);
    rc = DH_check_key(dh);
    ASSERT(rc);
    DH_free(dh);

    break;

case EVP_PKEY_EC:
    EC_KEY* ec = EVP_PKEY_get1_EC_KEY(pkey);
    rc = EC_KEY_check_key(ec);
    ASSERT(rc);
    EC_KEY_free(ec);

    break;

default:
    ASSERT(0);
}

EVP_PKEY_get_type不属于OpenSSL。这是我的实现方式：

int EVP_PKEY_get_type(EVP_PKEY *pkey)
{
    ASSERT(pkey);
    if (!pkey)
        return NID_undef;

    return EVP_PKEY_type(pkey->type);
}

在OpenSSL中，您将使用以下方法来验证证书的编码是否正确：

FILE* file = fopen(...);
X509* x509 = PEM_read_X509(file, NULL, NULL, NULL);
unsigned long err = ERR_get_error();

如果x509为NULL，则存在问题并err保存原因码。否则，您将拥有正确编码的证书（但不一定有效）。

然后，您可以使用以下方法验证证书：

/* See above on validating the private key */
EVP_PKEY* pkey = ReadPrivateKey(...);

int rc = X509_verify(x509, pkey);
err = ERR_get_error();

如果为rc != 1，则存在问题并err保存原因码。否则，您将具有有效的证书和私钥对。如果证书有效，则不能使用，err因为err只有在有问题时才有效。

如果您的证书是由颁发者（例如，CA或中间机构）X509_STORE签名的，则您需要使用来验证证书上颁发者的签名（省略了很多错误检查）：

const char* serverCertFilename = ...;
const char* issuerCertFilename = ...;    

X509_STORE* store = X509_STORE_new();
ASSERT(store);

static const long flags = X509_V_FLAG_X509_STRICT | X509_V_FLAG_CHECK_SS_SIGNATURE
        | X509_V_FLAG_POLICY_CHECK;
rc = X509_STORE_set_flags(store, flags);
err = ERR_get_error();
ASSERT(rc);

/* Some other object/functions owns 'lookup', but I'm not sure which (perhaps the store) */
X509_LOOKUP* lookup = X509_STORE_add_lookup(store, X509_LOOKUP_file());
/* err = ERR_get_error(); // Does not set error codes. */
ASSERT(lookup);    

/* Cannot load this from memory. No API!!! */
rc = X509_LOOKUP_load_file(lookup, issuerCertFilename, X509_FILETYPE_PEM);
/* err = ERR_get_error(); // Does not set error codes. */
ASSERT(rc);

X509_STORE_CTX* ctx = X509_STORE_CTX_new();
ASSERT(ctx);

X509* serverCert = ReadCertifcate(serverCertFilename);
ASSERT(serverCert);

rc = X509_STORE_CTX_init(ctx, store, serverCert, NULL);
ret = err = ERR_get_error();
ASSERT(rc);

/* Error codes at https://www.openssl.org/docs/crypto/X509_STORE_CTX_get_error.html */
rc = X509_verify_cert(ctx);
err = X509_STORE_CTX_get_error(ctx);

/* Do cleanup, return success/failure */

有没有办法自动输入密码，以便不会从控制台得到提示？

是的。在中使用密码回调PEM_read_PrivateKey。在PasswordCallback可以简单地在缓冲器提供口令，或者可以提示用户并在缓冲器中返回的密码。

我的密码回调有点涉及。在将原始密码传递给库之前，它将对原始密码执行一次哈希处理。这样可以确保不使用“纯文本”密码（但不会减慢常规攻击的速度）。您可以提示用户输入字符串，也可以返回硬编码的字符串。

我的密码回调使用标签。标签使我可以根据用法派生出不同的密钥（即使使用了相同的“基本”机密）。通过指定不同的用法或标签，我得到密钥位的不同派生。该标签通过arg下面提供，您可以使用进行设置SSL_CTX_set_default_passwd_cb_userdata。

using EVP_MD_CTX_ptr = std::unique_ptr<EVP_MD_CTX, decltype(&::EVP_MD_CTX_destroy)>;

int PasswordCallback(char *buffer, int size, int rwflag, void *arg)
{
    UNUSED(rwflag);

    int rc;
    unsigned long err;
    ostringstream oss;

    const char* label = (char*) arg;
    size_t lsize = (label ? strlen(label) : 0);

    SecureVector sv = config.GetMasterKey();
    ASSERT(!sv.empty());
    if (sv.empty())
    {
        ...
        throw runtime_error(oss.str().c_str());
    }

    EVP_MD_CTX_ptr ctx(EVP_MD_CTX_create(), ::EVP_MD_CTX_destroy);
    ASSERT(ctx.get() != NULL);

    const EVP_MD* hash = EVP_sha512();
    ASSERT(hash != NULL);

    rc = EVP_DigestInit_ex(ctx.get(), hash, NULL);
    err = ERR_get_error();

    ASSERT(rc == 1);
    if (rc != 1)
    {
        ...
        throw runtime_error(oss.str().c_str());
    }

    rc = EVP_DigestUpdate(ctx.get(), sv.data(), sv.size());
    err = ERR_get_error();

    ASSERT(rc == 1);
    if (rc != 1)
    {
        ...
        throw runtime_error(oss.str().c_str());
    }

    if (label && lsize)
    {
        rc = EVP_DigestUpdate(ctx.get(), label, lsize);
        err = ERR_get_error();

        ASSERT(rc == 1);
        if (rc != 1)
        {
            ...
            throw runtime_error(oss.str().c_str());
        }
    }

    int n = std::min(size, EVP_MD_size(hash));
    if (n <= 0)
        return 0;

    rc = EVP_DigestFinal_ex(ctx.get(), (unsigned char*) buffer, (unsigned int*) &n);
    err = ERR_get_error();

    ASSERT(rc == 1);
    if (rc != 1)
    {
        ...
        throw runtime_error(oss.str().c_str());
    }

    return n;
}