OpenEuler基础实验
20191331 lyx
基于 鲲鹏--OpenEuelr 20.03 64bit--ARM （华为云服务器）
实验环境：鲲鹏--OpenEuelr 20.03 64bit--ARM
使用Xshell连接
PS：Xshell是一款非常好用的远程连接工具，其自带的文件管理系统可以非常直观的进行文件管理，是符合我们平时Windows系统交互逻辑的，可以非常快捷的进行双向文件传输。
基于openEuler的OpenSSL编译安装和编程实践
- 检查openssl版本
当前openEuler系统安装的OpenSSL版本是1.1.1d，现在（2021.04）OpenSSL最新的版本是1.1.1l.
- openEuler中没有变成开发需要的头文件。我们需要自己下载OpenSSL的源码编译安装。
1.首先去OpenSSL官网下载最新版OpenSSL源码。
链接：https://www.openssl.org/source/
2.新建两个文件夹，分别放置OpenSSL的源码和安装路径。
[root@arm ~]# mkdir lyx-opensslsrc lyx-openssl
[root@arm ~]# cd lyx-openssl
[root@arm lyx-openssl]# pwd
/root/lyx-openssl
3.将源码上传并解压至lyx-opensslsrc文件夹：
tar -zxvf openssl-1.1.1l.tar.gz -C ./
4.配置编译安装路径(/root/lyx-openssl)，和openEuler系统默认的不同。
cd rocopensslsrc/openssl-1.1.1k
./config --prefix=/root/rocopenssl
5.编译（make时间稍长，耐心等待），测试、安装,其中测试步骤可选：
make
make test
make install
6.查看安装后的版本，确定是最新安装的1.1.1l版：
cd ~/rocopenssl
./bin/openssl version
安装成功：
OpenSSL命令的使用
通过 openssl help 查看帮助文档：
OpenSSL编程
密码算法库的功能非常强大，是OpenSSL的基础，它实现了现代密码学大部分主流的密码算法和标准，主要包括公开密钥（非对称）算法、对称加密算法、信息摘要算法、X509 数字证书标准、PKCS12个人信息交换语法标准、PKCS7 加密消息语法标准、OCSP 在线证书状态查询协议、 CRL 证书吊销列表等标准。同时 OpenSSL 还提供了Engine 机制;利用 Engine 可以将加密卡、加密机这样的外部硬件算法模块无缝集成到 OpenSSL 中。
什么是SSL
-
为了让网络通信更安全，需要认证和加密，认证是说明你是要找的人，加密是为了让截获中间报文第三者无法得到消息内容。
-
为此有人设计了SSL，即套接字上的安全层，简单来说就是在TCP之上做一个安全通信层，HTTP on SSL 即是HTTPs，现在几乎所有的银行网站访问都是基于HTTPS协议的。
-
认证是通过证书+非对称加密算法来解决的
于是便有了OpenSSL
-
SSL交互过程还是很复杂的，牵扯到非对称加密和对称加密，以及复杂的交互过程，为此有人写了openssl库，这个库的使用非常广泛，本文就是阐明如何安装和基本使用这个库的。
-
有了这openssl库，就可以直接写和HTTPS的交互的代码了。
OpenSSL功能
openssl可以实现：秘钥证书管理、对称加密和非对称加密 。
openssl: 多用途的命令行工具，包openssl，可以执行交互或批量命令。
libcrypto: 加密算法库，包openssl-libs。
libssl：加密模块应用库，实现了ssl及tls，包nss。
- 作为一个基于密码学的安全开发包，OpenSSL提供的功能相当强大和全面，囊括了主要的密码算法、常用的密钥和证书封装管理功能以及SSL协议，并提供了丰富的应用程序供测试或其它目的使用。
一个简单测试
#include <stdio.h>
#include <openssl/evp.h>
int main(){
OpenSSL_add_all_algorithms();
return 0;
}
编译：
gcc -o to test_openssl.c -I /root/lyx-openssl/include -L /root/lyx-openssl/lib -lcrypto -lpthread
执行 ./to;echo $?：
BASE64算法
编写一个BASE64的测试代码 testbase64.c：
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <openssl/evp.h>
#include <openssl/x509.h>
//Base64编码
void tEVP_Encode()
{
EVP_ENCODE_CTX *ctx;
ctx = EVP_ENCODE_CTX_new(); //EVP编码结构体
unsigned char in[1024]; //输入数据缓冲区
int inl; //输入数据长度
char out[2048]={0}; //输出数据缓冲区
int outl; //输出数据长度
FILE *infp; //输入文件句柄
FILE *outfp; //输出文件句柄
infp = fopen("test.dat","rb");//打开待编码的文件
if(infp == NULL)
{
printf("Open File "Test.dat" for Read Err.
");
return;
}
outfp = fopen("test.txt","w");//打开编码后保存的文件
if(outfp == NULL)
{
printf("Open File "test.txt" For Write Err.
");
return;
}
EVP_EncodeInit(ctx);//Base64编码初始化
printf("文件"Test.dat" Base64编码后为：
");
//循环读取原文，并调用EVP_EncodeUpdate计算Base64编码
while(1)
{
inl = fread(in,1,1024,infp);
if(inl <= 0)
break;
EVP_EncodeUpdate(ctx,out,&outl,in,inl);//编码
fwrite(out,1,outl,outfp);//输出编码结果到文件
printf("%s",out);
}
EVP_EncodeFinal(ctx,out,&outl);//完成编码，输出最后的数据。
fwrite(out,1,outl,outfp);
printf("%s",out);
fclose(infp);
fclose(outfp);
printf("对文件"Test.dat" Base64编码完成，保存到"test.txt"文件.
");
}
//Base64解码
void tEVP_Decode()
{
EVP_ENCODE_CTX *ctx;
ctx = EVP_ENCODE_CTX_new(); //EVP编码结构体
char in[1024]; //输入数据缓冲区
int inl; //输入数据长度
unsigned char out[1024]; //输出数据缓冲区
int outl; //输出数据长度
FILE *infp; //输入文件句柄
FILE *outfp; //输出文件句柄
infp = fopen("test.txt","r");//打开待解码的文件
if(infp == NULL)
{
printf("Open File "Test.txt" for Read Err.
");
return;
}
outfp = fopen("test-1.dat","wb");//打开解码后保存的文件
if(outfp == NULL)
{
printf("Open File "test-1.txt" For Write Err.
");
return;
}
EVP_DecodeInit(ctx);//Base64解码初始化
printf("开始对文件"Test.txt" Base64解码...
");
//循环读取原文，并调用EVP_DecodeUpdate进行Base64解码
while(1)
{
inl = fread(in,1,1024,infp);
if(inl <= 0)
break;
EVP_DecodeUpdate(ctx,out,&outl,in,inl);//Base64解码
fwrite(out,1,outl,outfp);//输出到文件
}
EVP_DecodeFinal(ctx,out,&outl);//完成解码，输出最后的数据。
fwrite(out,1,outl,outfp);
fclose(infp);
fclose(outfp);
printf("对文件"Test.txt" Base64解码完成，保存为"test-1.dat"
");
}
int main()
{
tEVP_Encode();
tEVP_Decode();
return 0;
}
通过gcc -o testbase64 testbase64.c -I /root/lyx-openssl/include -L /root/lyx-openssl/lib -lcrypto -lpthread -finput-charset=GBK -fexec-charset=UTF-8编译：
出现错误：
原因是缺少中文字体库
安装必要的字体库：
yum groupinstall -y fonts
再次编译，成功：
执行 ./testbase64 ：
test.dat 是一个二进制文件 内容为：20191331 lyx hello BASE64
汇编语言练习
3.2汇编语言练习——查找最大数
- 1．实验目的
通过本实验了解和熟悉 ARM64 汇编语言。
-
2．实验要求
-
使用 ARM64 汇编语言来实现如下功能：在给定的一组数中查找最大数。
-
程序可使用GCC（Aarch64 版本）工具来编译，并且可在树莓派 Linux 系统或者 QEMU + ARM64 实验平台上运行。
-
.section .data
.align 3
my_data:
.quad 1
.quad 2
.quad 5
.quad 8
.quad 10
.quad 12
my_data_count:
.quad 6
.align 3
print_data:
.string "big data: %d
"
.section .text
.globl main
main:
stp x29, x30, [sp, -16]!
ldr x0, =my_data
ldr x1, my_data_count
add x4, x0, #40
mov x3, xzr
1:
ldr x2, [x0], #8
cmp x2, x3
csel x3, x2, x3, hi
cmp x0, x4
b.ls 1b
ldr x0, =print_data
mov x1, x3
bl printf
ldp x29, x30, [sp], 16
ret
编译运行：
编译时犯了个错：忘记汇编代码后缀为 .s
调试：
3.3汇编语言练习——通过 C 语言调用汇编函数
- 1．实验目的
通过本实验了解和熟悉 C 语言中如何调用汇编函数。
-
2．实验要求
-
使用 ARM64 汇编语言来实现如下功能：在给定的一组数中查找最大数。
-
程序可使用GCC（Aarch64 版本）工具来编译，并且可在树莓派 Linux 系统或者 QEMU + ARM64 实验平台上运行。
-
*****************compare.S******************
.section .text
.globl compare_data
compare_data:
cmp x0, x1
csel x0, x0, x1, hi
ret
*******************main.c********************
#include <stdio.h>
extern int compare_data(int a, int b);
int main()
{
int val;
val = compare_data(5, 6);
printf("big data: %d
", val);
}
编译运行：
3.4汇编语言练习——通过汇编语言调用 C 函数
- 1．实验目的
通过本实验了解和熟悉 C 语言中如何调用汇编函数。
-
2．实验要求
-
使用 ARM64 汇编语言来实现如下功能：在给定的一组数中查找最大数。
-
程序可使用GCC（Aarch64 版本）工具来编译，并且可在树莓派 Linux 系统或者 QEMU + ARM64 实验平台上运行。
-
*************compare.c************
int compare_data(int a, int b)
{
return (a >= b) ? a : b;
}
***************main.s**************
.section .data
.align 3
print_data:
.string "big data: %d
"
.section .text
.globl main
main:
stp x29, x30, [sp, -16]!
mov x0, #6
mov x1, #5
bl compare_data
mov x1, x0
ldr x0, =print_data
bl printf
ldp x29, x30, [sp], 16
ret
编译运行：
3.5汇编语言练习——GCC 内联汇编
#include <stdio.h>
static int compare_data(int a, int b)
{
int val;
asm volatile (
"cmp %1, %2
"
"csel %0, %1, %2, hi
"
: "+r" (val)
: "r" (a), "r" (b)
: "memory");
return val;
}
int main()
{
int val;
val = compare_data(5, 6);
printf("big data: %d
", val);
val = compare_data(6, 4);
printf("big data: %d
", val);
}
编译运行：
参考资料
OpenEuler系统安装 https://www.cnblogs.com/rocedu/p/14615565.html
OpenSLL编译安装和编程基础 https://www.cnblogs.com/rocedu/p/14617763.html
OpenSSL的介绍和使用 https://blog.csdn.net/zhaoem82/article/details/102544993