OpenSSL详解及安装教程

一、什么是OpenSSL？

OpenSSL是一个开源且功能丰富的安全工具库，主要用于实现SSL/TLS协议，保障网络通信的机密性和完整性。它诞生于Netscape提出的SSL（Secure Sockets Layer）协议基础之上，现已成为互联网安全通信的工业标准。

OpenSSL的核心功能包括：

  • SSL协议实现：支持SSLv2、SSLv3和TLSv1等多种协议版本。
  • 加密算法库：涵盖对称加密、非对称加密、摘要算法。
  • 大数运算：支持复杂的数学运算，用于密码学计算。
  • 密钥生成：支持非对称算法的密钥对生成。
  • 证书处理：包括ASN.1编解码、PKCS#10证书请求、数字证书和CRL（证书吊销列表）编解码。
  • 在线证书状态协议（OCSP）：证书状态验证。
  • 支持多种数字证书标准：如PKCS7、PKCS12格式证书的读取和生成。

开发语言与跨平台支持

OpenSSL使用C语言开发，保证了出色的性能和广泛的跨平台兼容性。目前支持的主要平台包括：

  • Linux
  • UNIX
  • Windows
  • macOS

你可以在其GitHub仓库查看项目源码和文档。

二、OpenSSL工具箱主要组件

OpenSSL整体由三个核心部分组成：

  1. openssl：提供了多功能的命令行工具，用于加密、解密、密钥生成、证书管理等。
  2. libcrypto：实现各种加密算法的加密库。
  3. libssl：实现SSL及TLS协议的加密模块库。

三、下载与安装OpenSSL

对于不想自行编译源码的用户，推荐下载预编译的Windows安装包，操作简单快捷。

1. 获取安装包

访问Win32/Win64 OpenSSL官方镜像站点：

http://slproweb.com/products/Win32OpenSSL.html

主要有以下四种安装包：

安装包名称说明
Win64 OpenSSL v1.1.1i Light精简版，Win64常用
Win64 OpenSSL v1.1.1i完整版，Win64使用
Win32 OpenSSL v1.1.1i Light精简版，Win32常用
Win32 OpenSSL v1.1.1i完整版，Win32使用

建议选择：Win64 OpenSSL v1.1.1i完整版（根据你的系统架构选择32/64位版本）。

2. 安装步骤

  1. 双击下载好的安装程序（例如 Win64OpenSSL-1_1_1i.exe）启动安装向导。
  2. 大多数默认选项可直接采用。
  3. 安装过程中会提示选择OpenSSL的DLL文件拷贝位置，建议选择安装目录下（不要复制到系统目录）。原因是避免与系统或其他软件自带的OpenSSL版本冲突。
  4. 安装完成后，会询问是否捐款，用户可根据个人意愿选择。

3. 安装目录结构

安装完成后，目录中主要包含：

  • bin目录：包含openssl.exe工具和相关DLL文件。
  • lib目录：静态和动态库文件。
  • include目录：头文件。
  • 其他配置文件和文档。

四、环境配置与使用验证

1. 配置环境变量（可选）

为了在命令行直接调用openssl工具，需要将OpenSSL的bin目录加入系统环境变量Path中。

  • Windows系统：
    右击【此电脑】→【属性】→【高级系统设置】→【环境变量】→编辑Path，添加`OpenSSL

2. 验证安装是否成功

安装完成并配置环境变量后，打开命令提示符（CMD）或PowerShell，输入以下命令检查OpenSSL版本：

1

openssl version

如果正确安装，会显示类似如下版本信息：

1

OpenSSL 1.1.1i  8 Dec 2020

这说明OpenSSL安装成功，可以正常使用。

五、Visual Studio 中调用 OpenSSL 的配置示例

如果你在Windows平台使用Visual Studio进行开发，并调用OpenSSL库，以下为配置步骤示例（以VS2017为例）：

  1. 包含目录设置
    在项目属性页中，选择【VC++目录】→【包含目录】，添加OpenSSL的include文件夹路径。例如：

    1

    C:\OpenSSL-Win64\include

  2. 库目录设置
    在【VC++目录】→【库目录】添加OpenSSL的lib目录路径，例如：

    1

    C:\OpenSSL-Win64\lib

  3. 链接器设置
    在【链接器】→【输入】→【附加依赖项】，添加以下库文件：

    1
2

    libcrypto.lib
libssl.lib

  4. 复制DLL文件
    确保编译后的可执行文件所在目录能找到OpenSSL的DLL文件（一般在bin目录），可将bin目录中的dll复制到项目的输出目录，或将bin加入系统环境变量Path。

完成以上配置后，即可在代码中调用OpenSSL的相关API。

六、常见问题及解决方案

1. 编译Rust项目时出错：error: failed to run custom build command for openssl-sys

这是Rust项目中依赖OpenSSL时，编译无法找到合适的OpenSSL库引起的错误。解决方法有：

  • 确保系统中已正确安装OpenSSL，并配置了相应的环境变量（包含bin, include, lib路径）

  • 对于Windows用户，建议安装“Win64 OpenSSL”安装包，并把bin目录加到环境变量Path中

  • 在项目中可通过设置环境变量告知编译器OpenSSL路径，例如：

    1
2
3

    set OPENSSL_DIR=C:\OpenSSL-Win64
set OPENSSL_LIB_DIR=C:\OpenSSL-Win64\lib
set OPENSSL_INCLUDE_DIR=C:\OpenSSL-Win64\include

  • 使用包管理工具或Rust工具链专门配置OpenSSL依赖，避免版本不匹配问题。

七、总结

OpenSSL作为开源的加密算法库和SSL/TLS实现工具，广泛用于网络安全和应用加密中。它拥有丰富的功能和良好的跨平台性能，是开发安全通信应用的基石。

本文介绍了OpenSSL的基本功能，Windows下的下载安装和配置流程，以及常见环境配置和问题解决方法。掌握这些知识，有助于开发者快速将OpenSSL集成进项目，提高系统安全性。

参考资料

OpenSSL-Windows版下载地址

Windows系统安装OpenSSL(安装包方式）

解决在 Windows 上 openssl-sys 构建失败的问题