OpenSSL库开发：C++ 编译及使用

Posted 2022-10-25

1、简介

OpenSSL 是用于传输层安全 (TLS) 协议（以前称为安全套接字层 (SSL) 协议）的强大、商业级、功能齐全的开源工具包。协议实现基于全强度通用密码库，也可以单独使用。

• OpenSSL 源自 Eric A. Young 和 Tim J. Hudson 开发的 SSLeay 库。
• OpenSSL 项目的官方主页是www.openssl.org。
• OpenSSL（密码学和 SSL/TLS 工具包） 项目开发和维护 OpenSSL 软件——一个强大的、商业级的、功能齐全的工具包，用于通用加密和安全通信。
• OpenSSL采用C语言作为开发语言，这使得OpenSSL具有优秀的跨平台性能。OpenSSL支持Linux、Windows、BSD、Mac、VMS等平台，这使得OpenSSL具有广泛的适用性。

SSL是Secure Sockets Layer（安全套接层协议）的缩写，可以在Internet上提供秘密性传输。Netscape公司在推出第一个Web浏览器的同时，提出了SSL协议标准。其目标是保证两个应用间通信的保密性和可靠性,可在服务器端和用户端同时实现支持。已经成为Internet上保密通讯的工业标准。

OpenSSL 工具包包括：

• libssl: TLSv1.3 ( RFC 8446 ) 之前的所有 TLS 协议版本的实现。

• libcrypto: 一个全强度的通用加密库。它构成了 TLS 实现的基础，但也可以独立使用。

• openssl: OpenSSL 命令行工具，用于加密任务、测试和分析的瑞士军刀。它可用于 创建关键参数 创建 X.509 证书、CSR 和 CRL 消息摘要的计算 加密和解密 SSL/TLS 客户端和服务器测试 处理 S/MIME 签名或加密邮件 和更多...

• 公钥和私钥： 非对称加密是用密钥对数据进行加密，然后我们可以使用另一个不同的密钥对数据进行解密。这两个密钥就是公钥和私钥。 每个用户都有一对公钥和私钥，私钥和公钥都拥有加密和解密功能。其中私钥可以进行签名，公钥可以进行验签。 私钥用来进行解密和签名，是给自己用的。 公钥由本人公开，用于加密和验证签名，是给别人用的。 当该用户发送文件时，用私钥签名，别人用他给的公钥解密，可以保证该信息是由他发送的。即数字签名。 当该用户接受文件时，别人用他的公钥加密，他用私钥解密，可以保证该信息只能由他接收到。可以避免被其他人看到。 我们根据私钥可以计算出公钥，但是我们根据公钥计算不出来私钥的。私钥一般是有服务器掌握的，公钥则是在客户端使用的。

• 数字签名: 它会将报文使用一定的HASH算法算出一个固定位数的摘要信息，然后使用私钥将摘要加密，然后会将刚才的报文一起发送给接收者，接收者会通过公钥将摘要解出来。也通过hash算法算出报文摘要，如果两个摘要一致，说明数据未被篡改，说明数据是完整的。

• 数字证书： （1）它是由CA颁发给网站的一种身份的方式。它里面包含了该网站的公钥、有效时间、网站的地址、及 CA的数字签名等。 （2）它是数字形式的标识。它是由证书颁发机构(CA)的权威机构颁发的,由该权威机构担保证书信息的有效性。因此数字证书只有在特定的时间段内有效。证书中包含了证书中所标识的公钥，也就是说证书里包含了你的公钥，公钥与你个人信息相匹配。 （3）它是使用CA的私钥将网站的公钥等信息进行了签名，当客户端请求服务器端的时候，网站会把证书发给客户端，客户端先通过CA的数字签名校验CA的身份，来证明证书的真实完整性。

• 对于常见的https证书 一般是用crt或者pem来保存。 常见的X.509证书格式包括：

cer/crt是用于存放证书，它是2进制形式存放的，不含私钥。
pem跟crt/cer的区别是它以Ascii来表示，可以用于存放证书或私钥。
pfx/p12用于存放个人证书/私钥，他通常包含保护密码，2进制方式。
p10是证书请求。
p7r是CA对证书请求的回复，只用于导入
p7b以树状展示证书链(certificate chain)，同时也支持单个证书，不含私钥。

2、下载openssl

2.1 下载openssl源码（github）

主源代码保存在git 存储库中，可通过网络访问并在 GitHub 上进行克隆，网址为https://github.com/openssl/openssl。 <font color=blue>注意：最新的稳定版本是支持到 2026 年 9 月 7 日的 3.0 系列。这也是长期支持 (LTS) 版本。之前的 LTS 版本（1.1.1 系列）也可用，并且支持到 2023 年 9 月 11 日。所有旧版本（包括 1.1.0、1.0.2、1.0.0 和 0.9.8）现在都不再支持，应该不被使用。

• 从原始 OpenSSL 存储库克隆它来获得:

git clone git://git.openssl.org/openssl.git

• 或从 GitHub 镜像使用

git clone https://github.com/openssl/openssl.git

2.2 下载openssl源码（官网压缩包）

https://www.openssl.org/source/old/ 直接在官网下载源码的压缩包，截图如下：

2.3 下载openssl二进制库

• （1）https://slproweb.com/products/Win32OpenSSL.html
• （2）https://slproweb.com/products/Win32OpenSSL.html

2.4 下载perl工具

• （1）我们推荐 Strawberry Perl，可从http://strawberryperl.com/ 获得。有关更多信息，包括 CPAN 的使用，请阅读 NOTES.PERL。

• （2）另一种方法是 ActiveState Perl，https ://www.activestate.com/ActivePerl ，您可能需要通过https://platform.activestate.com/ActiveState显式构建 Perl 模块 Win32/Console.pm ，然后下载它。

ActiveState Perl官网截图： ActiveState Perl安装界面截图： ActiveState Perl安装之后通过命令行输出版本号：

perl -v

3、编译openssl

在 Windows 平台上构建和运行 OpenSSL 有多种选择。

3.1 Perl

（1）Strawberry Perl （2）ActiveState Perl

3.2 Microsoft Visual C 编译器

使用具有管理权限的 Visual Studio 开发人员命令提示符，根据预期的体系结构选择其变体之一。或使用选项之一运行cmd和执行, , , , , , , 或. 这会设置 , 等所需的环境变量。

另请参阅 https://docs.microsoft.com/cpp/build/building-on-the-command-linevcvarsall.batx86x86_amd64x86_armx86_arm64amd64amd64_x86amd64_armamd64_arm64nmake.execl.exe

<font color=blue>根据需要编译的平台选择相应的控制台，64位的选择x64，32位的选择x86。

如果没有找到以上菜单，可以创建命令行执行环境：

• 标题：用户自定义，会显示在TOOLS的菜单项中
• 命令：C:\\Windows\\System32\\cmd.exe
• 参数：在VS2017中，配置如下：（找到vs2017安装目录） /k"E:\\vs2017\\VC\\Auxiliary\\Build\\vcvars64.bat"（这里使用64位c/c++编译器，如果使用32位可以选vcvars32.bat）
• 初始目录 $(ProjectDir) 此为项目目录，这是命令行启动后默认的初始目录，有几个选项。

3.3 快速开始

（1）安装 Perl （2）安装 NASM（可选） （3）确保 Perl 和 NASM 都在您的 %PATH% 上 （4）选择Visual Studio 开发人员命令提示符 （5）从 OpenSSL 源目录的根目录输入 openssl官方的编译命令步骤如下：

To build for Win64/x64:

To build for Win64/IA64:

To build for Win32:

1、如何编译unicode 版openssl？

perl Configure VC-WIN32 -DUNICODE -D_UNICODE

2、如何生成动态库和静态库？

动态库：
nmake -f ms\\ntdll.mak 
静态库：
nmake -f ms\\nt.mak

测试动态库：
nmake -f ms\\ntdll.mak test
测试静态库：
nmake -f ms\\nt.mak test

安装动态库：
nmake -f ms\\ntdll.mak install
安装静态库：
nmake -f ms\\nt.mak install

清除上次动态库的编译，以便重新编译：
nmake -f ms\\ntdll.mak clean
清除上次静态库的编译，以便重新编译：
nmake -f ms\\nt.mak clean

3、一键自动编译所有版本的命令

#64位debug静态库
perl Configure debug-VC-WIN64A no-asm --prefix=C:\\OpenSSL --openssldir=C:\\SSL
ms\\do_win64a.bat
nmake -f ms\\nt.mak
nmake -f ms\\nt.mak install
 
#64位release静态库
perl Configure VC-WIN64A no-asm --prefix=C:\\OpenSSL --openssldir=C:\\SSL
ms\\do_win64a.bat
nmake -f ms\\nt.mak
nmake -f ms\\nt.mak install
 
#64位debug动态库
perl Configure debug-VC-WIN64A no-asm --prefix=C:\\OpenSSL --openssldir=C:\\SSL
ms\\do_win64a.bat
nmake -f ms\\ntdll.mak
nmake -f ms\\ntdll.mak install
 
#64位release动态库
perl Configure VC-WIN64A no-asm --prefix=C:\\OpenSSL --openssldir=C:\\SSL
ms\\do_win64a.bat
nmake -f ms\\ntdll.mak
nmake -f ms\\ntdll.mak install
 
#32位debug静态库
perl Configure debug-VC-WIN32 no-asm --prefix=C:\\OpenSSL --openssldir=C:\\SSL
ms\\do_ms.bat
nmake -f ms\\nt.mak
nmake -f ms\\nt.mak install
 
#32位release静态库
perl Configure VC-WIN32 no-asm --prefix=C:\\OpenSSL --openssldir=C:\\SSL
ms\\do_ms.bat
nmake -f ms\\nt.mak
nmake -f ms\\nt.mak install
 
#32位debug动态库
perl Configure debug-VC-WIN32 no-asm --prefix=C:\\OpenSSL --openssldir=C:\\SSL
ms\\do_ms.bat
nmake -f ms\\ntdll.mak
nmake -f ms\\ntdll.mak install
 
#32位release动态库
perl Configure VC-WIN32 no-asm --prefix=C:\\OpenSSL --openssldir=C:\\SSL
ms\\do_ms.bat
nmake -f ms\\ntdll.mak
nmake -f ms\\ntdll.mak install

<font color=blue size=5>我们这里依次编译命令执行如下（编译64位的openssl的静态库）：

perl Configure VC-WIN64A  no-asm no-shared

ms\\do_win64a

nmake -f ms\\nt.mak

结语

如果您觉得该方法或代码有一点点用处，可以给作者点个赞，或打赏杯咖啡；╮(￣▽￣)╭ 如果您感觉方法或代码不咋地//(ㄒoㄒ)//，就在评论处留言，作者继续改进；o_O??? 如果您需要相关功能的代码定制化开发，可以留言私信作者；(✿◡‿◡) 感谢各位大佬童鞋们的支持！( ´ ▽´ )ﾉ ( ´ ▽´)っ！！！