实验9 加密、数字签名与证书的实验报告

实验目的：

1. 了解加密、数字签名和证书的基本概念；
2. 熟悉 OpenSSL 工具的使用；
3. 掌握 OpenSSL 工具生成证书、加密、数字签名的方法。

实验环境：

- 操作系统：Windows 10；
- 工具软件：OpenSSL。

实验步骤：

1. 生成自签名证书

使用 OpenSSL 工具生成自签名证书的命令为：

   openssl req -new -x509 -keyout server.key -out server.crt -days 365

这条命令将生成一个自签名的证书，其中：

- `-new` 表示生成一个新的证书请求；
- `-x509` 表示生成自签名证书；
- `-keyout` 表示生成的私钥文件名；
- `-out` 表示生成的证书文件名；
- `-days` 表示证书有效期天数。

2. 加密与解密

使用 OpenSSL 工具进行加密和解密的命令为：

   openssl enc -aes-256-cbc -in plaintext.txt -out ciphertext.enc -pass pass:password
   openssl enc -d -aes-256-cbc -in ciphertext.enc -out plaintext.txt -pass pass:password

这两条命令分别表示加密和解密操作，其中：

- `-aes-256-cbc` 表示使用 AES-256 算法加密；
- `-in` 表示输入文件名；
- `-out` 表示输出文件名；
- `-pass` 表示加密和解密所用的密码。

3. 数字签名与验证

使用 OpenSSL 工具进行数字签名和验证的命令为：

   openssl dgst -sha256 -sign private.key -out signature.sha256 plaintext.txt
   openssl dgst -sha256 -verify public.key -signature signature.sha256 plaintext.txt

这两条命令分别表示数字签名和验证操作，其中：

- `-sha256` 表示使用 SHA-256 算法签名；
- `-sign` 表示使用私钥进行签名；
- `-out` 表示输出签名文件名；
- `-verify` 表示使用公钥进行验证；
- `-signature` 表示签名文件名。

实验结果：

通过 OpenSSL 工具生成了自签名证书，并使用该证书进行加密和解密操作，同时也使用 OpenSSL 工具进行了数字签名和验证操作。

实验结论：

OpenSSL 工具是一个功能强大的加密工具，可以方便地生成证书、进行加密、解密、数字签名和验证等操作。在实际开发中，可以使用 OpenSSL 工具来保障数据的安全性和完整性。