介紹使用 OpenSSL 指令進行對稱式、非對稱式加密與解密的方法與實際範例。
AES 對稱式加密
對稱式加密（symmetric encryption）簡單來說就是使用一組密碼來加密檔案，而解密時也是使用同一組密碼，操作流程簡單，但是安全性較低。
假設原始資料檔案是 plaintext.txt，我們可以使用以下 openssl 指令將 plaintext.txt 以 AES256 演算法搭配使用者輸入的密碼加密檔案內容，並將加密後的內容以 base64 編碼之後，儲存於 encrypted.txt 檔案中。
# 使用 OpenSSL 搭配 AES256 加密檔案（以 Base64 編碼） openssl aes-256-cbc -pbkdf2 -salt -a -e -in plaintext.txt -out encrypted.txt
enter aes-256-cbc encryption password: Verifying - enter aes-256-cbc encryption password:
在加密之前，openssl 會以互動式的方式詢問使用者加密用的密碼，輸入兩次相同的密碼之後，就會以這組密碼進行加密。
若要對上面加密後產生的 encrypted.txt 進行解密，可以使用以下指令：
# 使用 OpenSSL 搭配 AES256 解密檔案（以 Base64 編碼） openssl aes-256-cbc -pbkdf2 -salt -a -d -in encrypted.txt -out plaintext.txt
enter aes-256-cbc decryption password:
以 base64 編碼的檔案會比較大，若要節省空間，可以將 -a 參數移除，改用二進位的方式存放加密檔案：
# 使用 OpenSSL 搭配 AES256 加密檔案（以二進位編碼） openssl aes-256-cbc -pbkdf2 -salt -e -in plaintext.txt -out encrypted.bin
解密方式也都類似：
# 使用 OpenSSL 搭配 AES256 解密檔案（以二進位編碼） openssl aes-256-cbc -pbkdf2 -salt -d -in encrypted.bin -out plaintext.txt
RSA 非對稱式加密小檔案
非對稱式加密（asymmetric encryption）也稱為公開金鑰加密，在使用前要準備好一對私鑰與公鑰，使用公鑰進行檔案的加密，解密時則使用私鑰，操作上較複雜，但是安全性較佳。
在使用 RSA 非對稱式加密之前，先產生一支長度為 8912 位元的 RSA 私鑰，儲存於 private.key，並以 AES256 加密保護這支私鑰。
# 產生 8912 位元的 RSA 私鑰，以 AES256 加密保護 openssl genrsa -aes256 -out private.key 8912
Generating RSA private key, 8912 bit long modulus (2 primes) ..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................+++ ..................................................................+++ e is 65537 (0x010001) Enter pass phrase for private.key: Verifying - Enter pass phrase for private.key:
這裡我們指定金鑰長度為 8912 位元，長度越長安全性越高。
再以 RSA 私鑰來產生 RSA 公鑰：
# 從 RSA 私鑰產生 RSA 公鑰 openssl rsa -in private.key -pubout -out public.key
Enter pass phrase for private.key: writing RSA key
準備好一對 RSA 私鑰與公鑰之後，接著就可以用公鑰來進行檔案的加密：
# 以 RSA 公鑰加密檔案 openssl rsautl -encrypt -pubin -inkey public.key -in plaintext.txt -out encrypted.bin
上面這行指令會將 plaintext.txt 加密成 encrypted.bin。
若要對 encrypted.bin 進行解密，就要使用私鑰：
# 以 RSA 公鑰解密檔案 openssl rsautl -decrypt -inkey private.key -in encrypted.bin -out plaintext.txt
Enter pass phrase for private.key:
解密時由於鑰使用到私鑰，需要先輸入密碼將私鑰解開，再以私鑰解密檔案。
RSA + AES 加密大檔案
openssl 的 rsautl 功能無法對大型檔案進行加密，如果資料量較大時，需要改用 RSA + AES 的混合加密方式。
Step 1
由接收端產生 RSA 私鑰與公鑰。
# 產生 8912 位元的 RSA 私鑰，以 AES256 加密保護（接收端） openssl genrsa -aes256 -out private.pem 8912 # 從 RSA 私鑰產生 RSA 公鑰（接收端） openssl rsa -in private.pem -pubout -out public.pem
Step 2
將 RSA 公鑰 public.pem 傳送至發送端。
在發送端隨機產生一串 AES 加密用的高強度密碼，儲存於檔案中，並將此密碼檔案透過 RSA 公鑰加密。
# 產生 AES 加密用的高強度密碼（發送端） openssl rand -out key.bin 32 # 加密密碼檔（發送端） openssl rsautl -encrypt -pubin -inkey public.pem -in key.bin -out key.bin.enc
Step 4
使用密碼檔案中的高強度密碼，配合 AES 演算法加密加密大型檔案。
# 加密大型檔案（發送端） openssl aes-256-cbc -pbkdf2 -salt -e -in large.file \ -out large.file.enc -pass file:./key.bin
這裡使用 -pass 讀取密碼檔時，根據手冊說明，只會讀取密碼檔案中的第一行，所以可能對於二進位檔案會有讀取不完全的問題。
Step 5
將 key.bin.enc 與 large.file.enc 兩個加密後的檔案傳送至接收端。
Step 6
接收端以 RSA 私鑰解密密碼檔，再透過密碼檔搭配 AES 解密大型檔案。
# 解密密碼檔（接收端） openssl rsautl -decrypt -inkey private.pem -in key.bin.enc -out key.bin # 解密大型檔案（接收端） openssl aes-256-cbc -pbkdf2 -salt -d -in large.file.enc \ -out large.file -pass file:./key.bin
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