Patch OpenSSL使其支持CHACH20_POLY1305加密算法

Posted 2020-08-19

截止目前的OpenSSL-1.0.2j的版本还不支持Google的CHACHA20加密算法.CHACHA20加密算法相对RC4等相对安全，也针对ARM的手机端进行优化，使其更快更省电。

不过最新的Intel处理器及ARM V8的处理器通过AES-NI指令集对AES-GCM加密算法进行了优化，速度要比chacha20快很多，所以在支持AES-NI指令集的设备上优先使用AES-GCM加密算法，在设备不支持的情况下使用chacha20加密算法。

支持chacha20加密算法的3种方式:

1. 使用LibreSSL(OpenBSD Fork)

2. 使用BoringSSL(Google Fork)

3. 使用CloudFlare提供的Patch

三种方法对比:

1. LibreSSL能支持OCSP stapling，但是如果首选了CHACHA20作为优先算法，则只要支持CHACHA20算法的都是用CHACHA20算法，支持AES-NI指令集的设备无法发挥出相应的性能

2. BoringSSL则可以对支持AES-NI指令集的设备优先使用AES-GCM加密算法，但是目前不支持OCSP stapling

3. 使用CloudFlare提供的Patch则可以自动适应，AES-NI设备使用AES-GCM，不支持的设备使用CHACHA20

环境：

CentOS 6.8 x86_64

OpenSSL-1.0.2j

nginx-1.10.2

下载CloudFlare提供的Patch

wget https://codeload.github.com/cloudflare/sslconfig/zip/master

下载OpenSSL

wget https://www.openssl.org/source/openssl-1.0.2j.tar.gz

下载Nginx

wget http://nginx.org/download/nginx-1.10.2.tar.gz

安装依赖包

yum -y install gcc gcc-c++ pcre-devel zlib-devel unzip patch

解压文件

unzip master
tar zxf nginx-1.10.2.tar.gz
tar zxf openssl-1.0.2j.tar.gz

对OpenSSL进行补丁操作

cd openssl-1.0.2j
patch -p1 < ../sslconfig-master/patches/openssl__chacha20_poly1305_draft_and_rfc_ossl102j.patch
#此处说明一下须使用同版本的补丁，我这里是1.0.2j就用ossl102j的patch
cd ..

编译Nginx

cd nginx-1.10.2
./configure --prefix=/usr/local/nginx1.10.2 --user=www --group=www --with-openssl=../openssl-1.0.2j --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module --with-http_gzip_static_module
make && make install

如果执行make && make install的时候报错，则需要

make -f objs/Makefile
make[1]: Entering directory `/root/nginx-1.10.2‘
cd ../openssl-1.0.2j         && if [ -f Makefile ]; then make clean; fi         && ./config --prefix=/root/nginx-1.10.2/../openssl-1.0.2j/.openssl no-shared          && make         && make install_sw LIBDIR=lib
make[2]: Entering directory `/root/openssl-1.0.2j‘
Makefile is older than Makefile.org, Configure or config.
Reconfigure the source tree (via ‘./config‘ or ‘perl Configure‘), please.
make[2]: *** [Makefile] Error 1
make[2]: Leaving directory `/root/openssl-1.0.2j‘
make[1]: *** [../openssl-1.0.2j/.openssl/include/openssl/ssl.h] Error 2
make[1]: Leaving directory `

上面的报错信息是因为打了补丁的原因，提示Makefile.org比Makefile新，所以停止操作。这个时候我们可以手动编译OpenSSL

cd ../openssl-1.0.2j 
./config --prefix=/root/nginx-1.10.2/../openssl-1.0.2j/.openssl no-shared
make
make install_sw LIBDIR=lib

再次执行make && make install就不会报错了

查看结果：

/usr/local/nginx1.10.2/sbin/nginx -V
nginx version: nginx/1.10.2
built by gcc 4.4.7 20120313 (Red Hat 4.4.7-17) (GCC) 
built with OpenSSL 1.0.2j  26 Sep 2016
TLS SNI support enabled
configure arguments: --prefix=/usr/local/nginx1.10.2 --user=www --group=www --with-openssl=../openssl-1.0.2j --with-http_stub_status_module --with-http_ssl_module --with-http_gzip_static_module

可以看到的是OpenSSL 1.0.2j.

然后Nginx的配置文件如下:

server {
    listen       443;
    server_name m.abc.com;
    access_log  logs/https_m.abc.com.log  main;
    ssl on;
    ssl_certificate keys/server.pem;
    ssl_certificate_key keys/server.key;
    ssl_protocols TLSv1 TLSv1.1 TLSv1.2;
    ssl_prefer_server_ciphers on;
    #定义加密算法
    ssl_ciphers EECDH+CHACHA20:EECDH+CHACHA20-draft:EECDH+AES128:RSA+AES128:EECDH+AES256:RSA+AES256:EECDH+3DES:RSA+3DES:!MD5;
    ssl_session_timeout 5m;
    ssl_session_cache builtin:1000 shared:SSL:10m;
    location / {
        root html;
        index index.html;
    }

不支持AES-NI指令集的手机访问使用CHACHA20_POLY1305进行加密和身份验证

支持AES-NI指令集的手机访问使用AES_128_GCM进行加密和身份验证

本文出自 “枫林晚” 博客，请务必保留此出处http://fengwan.blog.51cto.com/508652/1871529