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ssh-keygen 私钥和 libressl 私钥之间有何区别？

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ssh-keygen 私钥和 libressl 私钥之间有何区别？

我使用 libressl 3.0 使用曲线生成了一个私钥secp521r1。

openssl genpkey -aes128 -algorithm EC -pkeyopt ec_paramgen_curve:secp521r1 -pkeyopt ec_param_enc:named_curve

据我所知，该曲线与 ssh-keygen 使用的曲线相同ssh-keygen -t ecdsa -b 521，并且从文档中我知道 ssh-keygen 现在使用 aes128 来加密私钥。

libressl 私钥的大小为534， ssh-keygen 私钥的大小为736。

我的问题是： ssh-keygen 做了什么额外的事情来增加密钥的大小？

另外：两者可以互换吗？其中一个生成的私钥可以转换为另一个吗？

答案1

TLDR：私钥文件有很多不同的格式

这部分取决于您未提供的 OpenSSH 版本。

从历史上看，除了早已过时的协议版本 1（和密钥类型“rsa1”）外，OpenSSH 使用 OpenSSL（其 libcrypto 部分）执行大部分加密操作 - 包括使用SSLeay/OpenSSL 定义的“传统”或“旧式”格式。OpenSSL 还支持“新”的（自 1998 年左右以来！）PKCS8 格式，这些格式（在某种程度上）更安全。因此，OpenSSL 支持 4 种用于“ECDSA”（更确切地说是 X9 风格的 Weierstrass EC，涵盖 X9.62 ECDSA 和 X9.63 ECDH）的 PEM 格式，其中 OpenSSH生成只有 2 个，但（使用 libcrypto）可以读取所有。当ssh-keygen加密OpenSSL 格式文件，最近的版本确实使用 AES-128-CBC，但这并不总是正确的。

从 2014-01 版 6.5 开始，OpenSSH 添加了自己的“新”文件格式，部分是为了提供比 OpenSSL 传统格式（加密时）更好的安全性，部分是为了支持当时的新算法 Ed25519，而 OpenSSL 当时根本不支持该算法。ssh-keygen有一个选项-o可以请求除 ed25519（或 rsa1）以外的任何密钥类型的新格式，您会发现过去几年的许多 Stack 问答都引用并推荐此选项。'新'格式文件默认使用 AES256-CBC 加密，可以用 覆盖-Z ciphername，但手册页显然没有针对这两种情况进行更新。从 2018-08 的 7.8 版开始，OpenSSH 现在默认所有密钥类型均采用'新'格式，尽管您可以使用 来-m pem请求除 ed25519 以外的任何格式的 OpenSSL 格式。如果你检查man ssh-keygen你的系统（除非是 Windows），它应该描述其中一种情况，可能是后者。

（还有 PKCS12 又称 PFX 格式，OpenSSL能用于私钥，但通常仅用于将一个（或多个）私钥与一个或多个 X.509 证书组合在一起，这是不同的情况，不适用于从不使用 X.509 证书的 SSH。其他程序或系统使用其他格式：'商业'/Tectia SSH 有自己的格式，PuTTY 有自己的格式 PPK = PuTTY 私钥。等等，等等，Yul Brynner。所有这些在语义上都是等价的，并且只要有合适的工具就可以相互转换。）

OpenSSH 使用的所有私钥格式都是PEM 风格；二进制数据以 base64 格式编码为文本，标题行和尾行格式如下

-----BEGIN (something)-----
(sometimes some headers here)
(data encoded in base64, broken into lines of 64 characters)
-----END (something)-----

因此，只要查看 dashes-BEGIN 行，即可判断您使用的是哪种格式。请参阅 near-crossdupeshttps://security.stackexchange.com/questions/39279/stronger-encryption-for-ssh-keys或更简短地https://security.stackexchange.com/questions/129724/how-to-check-if-an-ssh-private-key-has-passphrase-or-not和https://security.stackexchange.com/questions/200935/how-do-i-determine-if-an-existing-ssh-private-key-is-secure（矿）。

差异：ecdsa-p521 密钥的大小为 736 个字符，与 OpenSSH 新格式相匹配未加密- 你是当然你给它设置了密码？——534 与 OpenSSL 1.0.2 创建的 PKCS8 加密格式相匹配，IIRC 是 LibreSSL 分叉时创建的。（OpenSSL 1.1.0 以上版本将 PKCS8 加密更改为使用 PBKDF2 中的 HMAC-SHA256，这会使文件稍微大一些。OpenSSL 1.1.0 以上版本还使 param_enc=named 成为默认值，因此您不再需要指定它。）OpenSSH 新格式比 PKCS8-enc 格式大，主要是因为它存储了公钥值（对于 ECDSA，X9.62 格式的曲线点），原因并不明显两次——一次在为 publickey 指定的文件部分中，并且再次在为私钥指定的部分中。此外，OpenSSH 格式的大部分元数据都是文本字符串，所有长度字段都是 4 个字节，而 PKCS8（与 OpenSSL 传统格式一样）使用 ASN.1，其中可变长度字段大多只有 1 个字节，元数据大多是二进制的，尤其是所用算法的“OID”。）

另外：两者可以互换吗？其中一个生成的私钥可以转换为另一个吗？

是也不是。如前所述，使用 OpenSSL 的 OpenSSH 可以读取（但不能写入）PKCS8，因此ssh-keygen可以通过对其进行空更改将其转换为 OpenSSH-new，即将密码“更改”为现有值；从 6.5 到 7.7 您必须指定-o，从 7.8 开始它是默认设置。另一方面，ssh-keygen可以转换为 OpenSSL-legacy，但不能直接转换为 PKCS8，您需要使用openssl来执行此操作，要么明确使用pkcs8 -topk8或在 1.0.0 以上版本中（现在应该是每个人，当然是所有 LibreSSL）只需pkey。（前者默认为加密，后者默认为未加密，但两者都可以覆盖。）

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