Question

当我想加密大文件时，我找到了以下命令：

openssl smime -encrypt -binary -aes-256-cbc \
-in large_file.img -out large_file.img.dat \
-outform DER \
public-rsa2048.pem

私钥/公钥的创建方式如下：

openssl req -x509 -nodes -newkey rsa:2048 \
-keyout private-rsa2048.pem -out public-rsa2048.pem

所以我使用aes-256-cbs以及rsa - 键。

现在哪一个负责加密？
哪一个确实影响了性能以及如何影响？

如果我增加/减少公钥（rsa512 vs rsa4096），这是否会影响性能？

如果我选择不同的aes算法，这是否也会影响性能？

有人可以为这件事带来一些启示吗？

是否有其他方法可以加密大文件？

Answer 1

使用openssl smime命令对数据进行加密，以便收件人using email可以接收和解密数据。这意味着它使用代表各种实体（发件人，收件人）的证书，并包含与这些实体唯一关联的密钥，以对包含的数据进行签名，加密，解密和验证签名。

正如Artjom在评论中指出的那样，使用了混合密码系统。这意味着使用symmetric和asymmetric加密算法的组合，因为每种算法都有其优点和缺点。与非对称加密（例如RSA）相比，对称加密（例如AES）非常快。但是，AES / CBC仅提供机密性，而不是完整性，身份验证或不可否认性。非对称加密可以提供完整性，身份验证和不可否认性。非对称加密对其可以加密的数据量也有相当低的限制（例如，RSA-4096位密钥一次最多可以加密446个字节）。通过结合这两种方法，我们可以锻炼每种方法，并减轻对方的弱点。

在这种情况下，请将消息设为M。生成长度为256位的AES / CBC密钥Kaes并用于加密原始数据，使得密文C为C = E(Kaes, M)。然后，使用收件人的公钥Krpub将Kaes加密为C' = E(Krpub, Kaes)。即使我们使用昂贵的操作，加密这些少量数据的成本也相对较低。

注意在加密短暂会话密钥之前，可能使用发件人的私钥Kspriv进行签名，除非禁用数字签名。我不是100％肯定使用S / MIME，但这是PGP的工作方式，因为当发送给多个收件人时，使用n收件人的公钥来加密会话密钥会更加昂贵。然后使用发件人的私钥O(2n)与O(n+1)签署每个加密密钥（不是真正的Big-O表示法，但对于传达该点有效）。无论收件人如何，会话密钥的签名都是相同的，因为它仅取决于发件人的私钥。

现在剩下的就是连接加密的会话密钥C'和密文C并将它们传输给收件人。在真实的S / MIME消息中，也发送关于发送者公钥的识别信息，以便于签名验证。接收方解析完整的加密消息，使用接收方的私钥Krpriv解密会话密钥，然后使用会话密钥Kaes解密密文C。

然而，似乎所有这些对你的情况来说都是过度的。如果您不需要与电子邮件通信系统集成，只是尝试加密大型文件进行存储，openssl还提供了一个简单的enc命令。您可以按如下方式使用它：

基于密码的加密： $ openssl enc -aes-256-cbc -in large_plain_file.dmg -out large_encrypted_file.enc -k thisIsABadPassword

-k允许您在命令行中输入密码，密钥将从该命令行派生。 OpenSSL使用确定性密钥派生函数（KDF）（有效key, iv = MD5(password||salt)）。您可以在最后使用-p运行此命令，以便将密钥，盐和IV打印到控制台。 IV确定性地来自密码和盐。建议使用类似PBKDF2的KDF，但OpenSSL中的库函数由于某种原因不会将其暴露给命令行工具。

警告您可以运行此操作并指定-nosalt以跳过盐生成，但不建议这样做，因为它使已经非常弱的KDF更弱。

密钥加密： $ openssl enc -aes-256-cbc -in large_plain_file.dmg -out large_encrypted_file.enc K 0123456789ABCDEFFEDCBA98765432100123456789ABCDEFFEDCBA9876543210 -IV 0123456789ABCDEFFEDCBA9876543210

使用提供的实际密钥和IV运行。密钥是32字节（256位），IV是16字节（一个AES块的大小）。

要解密数据，请运行带有-d标志的命令：

$openssl enc -aes-256-cbc -d -in large_encrypted_file.dmg -out large_decrypted_file.enc

这对您来说更简单（不需要证书/密钥对）和更快（没有RSA加密）。

要记住所有这一切，密码/密钥将保留在终端历史记录中，如果您在命令调用中提供它。在没有-k或-K的情况下运行将提示在安全提示中输入密码。或者使用-pass从环境变量，文件或文件描述符中读取。

更新以明确解决原始问题：

AES密钥负责加密数据。 RSA密钥用于加密AES密钥。
两者都会影响性能。 AES密钥正在加密更多数据，但比RSA加密快得多。
- 是的，更改RSA密钥的大小会影响性能（较高的密钥大小较慢），但对于大型文件，这不太可能是性能的限制因素。
- 是的，更改AES操作模式可能会对性能产生重大影响。 AES / CBC，AES / OFB和AES / CFB类似，因为它们是串行操作（取决于一个块操作的结果，以进行下一个），但AES/CTR作为流密码运行，可以是并行化以提供加密和解密。
见上面的答案。

openssl smime：aes vs rsa - 哪一个加密？

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