MastersThesis/OpenSSL_liboqs_oqsprovider/README.md
2024-04-11 09:40:01 +00:00

185 lines
7.9 KiB
Markdown

# OpenSSL & liboqs & oqsprovider
## About
Tento priečinok obsahuje detailný postup inštalácie potrebných knižníc na sprístupnenie PQ algoritmov v OpenSSL 3.2 a vzorové aplikácie klienta a serveru, ktoré využívajú PQ algoritmy pri štandardnej TCP/IP komunikácii s využitím protokolu TLS 1.3.
## Building
Inštalované a testované na:
| Platform | OS | compiler | cmake | ninja |
|:-----------------:|:---------------------------:|:------------------------------------------------:|:-------:|:-------:|
| Linux | Ubuntu 22.04.3 LTS <br> (GNU/Linux 5.15.133.1-microsoft-standard-WSL2 x86_64) | gcc version 11.4.0 <br> (Ubuntu 11.4.0-1ubuntu1~22.04) | version 1.10.1 | version 3.22.1 |
| Windows | Windows 10.0.22631 | gcc version 13.2.0 20240107 <br> (MinGW-W64 x86_64-msvcrt-posix-seh) | version 1.11.1 | version 3.28.1 |
### :exclamation: **OpenSSL 3.2 je minimálna verzia OpenSSL, ktorá umožňuje využívať PQ algoritmy pri komunikácii** :exclamation:
### LINUX
#### OpenSSL 3.2
```
sudo apt install build-essential checkinstall -y
git clone https://github.com/openssl/openssl.git
https://github.com/openssl/openssl/releases/download/openssl-3.2.0/openssl-3.2.0.tar.gz
tar -xvf openssl-3.2.0.tar.gz
cd openssl-3.2.0
./Configure
make
sudo make install
export PATH="/usr/local:$PATH"
export LD_LIBRARY_PATH="/usr/local/lib64:$PATH"
cd /etc/ld.so.conf.d/
sudo touch openssl-3.2.0.conf
echo "/usr/local/lib64" | sudo tee -a openssl-3.2.0.conf
sudo ldconfig -v
```
#### LIBOQS
```
sudo apt install astyle cmake ninja-build libssl-dev python3-pytest python3-pytest-xdist unzip xsltproc doxygen graphviz python3-yaml valgrind -y
git clone https://github.com/open-quantum-safe/liboqs.git
cd liboqs/
mkdir build && cd build
cmake -GNinja .. -DBUILD_SHARED_LIBS=ON -DOPENSSL_ROOT_DIR=/usr/local/lib64 -DOQS_ALGS_ENABLED=ALL
ninja
sudo ninja install
cd /etc/ld.so.conf.d/
sudo touch liboqs.conf
echo "/usr/local/lib" | sudo tee -a liboqs.conf
sudo ldconfig -v
```
#### OQS PROVIDER
```
git clone https://github.com/open-quantum-safe/oqs-provider.git
cd oqs-provider
cmake -S . -B _build -DOPENSSL_ROOT_DIR=/usr/local/lib64 -Dliboqs_DIR=/usr/local -DBUILD_SHARED_LIBS=ON
cmake --build _build
sudo cmake --install _build
```
```
cd /usr/local/ssl/
sudo nano openssl.cnf
```
- po inštalácii pridáme do konfiguračného súboru *openssl.cnf* modul, ktorý permanentne aktivuje OQS provider a jeho funkcie pri používani OpenSSL
- `Note: Be sure to always activate the "default" provider`
- v prípade potreby je možné konfiguračný súbor nahradiť súborom z tohto priečinku
```
[provider_sect]
default = default_sect
oqsprovider = oqsprovider_sect
[oqsprovider_sect]
activate = 1
```
- overiť funkčnosť knižníc môžeme príkazom `openssl list -providers`, ktorý by nám mal vrátiť výsledok:
```
Providers:
default
name: OpenSSL Default Provider
version: 3.2.0
status: active
oqsprovider
name: OpenSSL OQS Provider
version: 0.5.4-dev
status: active
```
### WINDOWS
#### WinLibs gcc
- zo stránky [WinLibs GCC](https://winlibs.com) stiahneme .zip archív, rozbalíme ho a skopírujeme celú zložku na nami určené miesto
- prejdeme do *Settings-System-Advanced system settings-Environment Variables-System variables-Path-Edit* a pridáme cestu k priečinku s prekladačom, napríklad: `D:\mingw64\bin\`
- nastaviť cestu k prekladaču môžeme aj úpravou premennej v príkazovom riadku príkazom `SET PATH=\path\;%PATH%`, napríklad `SET PATH=D:\mingw64\bin\;%PATH%`
- v priečinku /bin/ sa nachádza aplikácia *mingw32-make.exe*, ktorú si pre jednoduchšie používanie premenujeme na *make.exe*
#### OpenSSL (FireDaemon OpenSSL)
- v našom prípade sme využívali predkompilovanú verziu OpenSSL zo stránky [FireDaemon OpenSSL](https://kb.firedaemon.com/support/solutions/articles/4000121705)
- stiahneme .zip archív, rozbalíme ho a všetky priečinky z priečinku *x64* spolu s priečinkom *ssl* skopírujeme na nami vybrané miesto
- nastavíme cestu k aplikácii OpenSSL a konfiguračnému súboru prostredníctvom konzolových príkazov:
```
set OPENSSL_HOME=C:\Program Files\Common Files\FireDaemon SSL 3
set OPENSSL_CONF=%OPENSSL_HOME%\ssl\openssl.cnf
set PATH=%OPENSSL_HOME%\bin;%PATH%
```
- z priečinku */bin/* skopírujeme súbory *libssl.lib* a *libcrypto.lib* do */lib/* priečinku nášho prekladača, v našom prípade teda do `D:\mingw64\lib\`
#### LIBOQS
- stiahneme .zip súbor knižnice liboqs z oficiálneho GITu - [liboqs](https://github.com/open-quantum-safe/liboqs)
- stiahnutý súbor rozbalíme na nami zvolené miesto
- následne knižnicu nainštalujeme týmito príkazmi:
```
cd liboqs-main
mkdir build
cd build
cmake -GNinja .. -DOQS_ALGS_ENABLED=ALL
ninja
ninja install
```
- po dokončení inštalácie prejdeme do žložky, kde sme si knižnicu nainštalovali (bez zmeny parameteru CMAKE_INSTALL_PREFIX) ide o zložku *C:\Program Files (x86)\liboqs\*
- oba priečinky *include* a *lib* skopírujeme do zložky s našim gcc prekladačom, teda do *D:\mingw64\*
Poznámka: ak sme OpenSSL umiestnili na iný disk než na aký inštalujeme liboqs, cmake nás informuje, že je nutné definovať premennú `OPENSSL_ROOT_DIR`
Poznámka2: vo vygenerovanom súbore *cmake_install.cmake* sa nachádza premenná `set(CMAKE_INSTALL_PREFIX)`, ktorá umožňuje zmeniť miesto inštalácie celej knižnice
Poznámka3: podľa nastavení systému môžu byť potrebné na vykonanie príkazu `ninja install` administrátorské práva
#### OQS-PROVIDER
- stiahneme .zip súbor knižnice oqs-provider z oficiálneho GITu - [oqsprovider](https://github.com/open-quantum-safe/oqs-provider)
- stiahnutý súbor rozbalíme na nami vybrané miesto
- v súbore *CMakeLists.txt* pridáme na riadok 90 a 91 pred funkcie *enable_testing()* a *add_subdirectory(test)* symbol `#`, ktorým zakomentujeme a nezrealizujeme kompiláciu testov - pri kompilácii testu *oqs_test_tlssig.c* by nám vyskočila chyba, ktorá by spôsobila, že by celá kompilácia knižnice spadla
```
cmake -GNinja -DOPENSSL_ROOT_DIR="C:\Program Files\Common Files\FireDaemon SSL 3" -S . -B _build -DBUILD_SHARED_LIBS=OFF
cd _build
ninja
ninja install
```
Poznámka: premennú *OPENSSL_ROOT_DIR* je potrebné definovať ak sme OpenSSL umiestnili na iný disk než na aký inštalujeme oqsprovider, cmake nás informuje či bola manuálne nastavená premenná ignorovaná
Poznámka2: cmake nás môže upozorniť na to, že nenašiel v našom systéme knižnicu liboqs, čo sa môže stať, ak sme pri inštalácii knižnice liboqs zmenili premennú *CMAKE_INSTALL_PREFIX*. CMake nás upozorní na to, že premenná `liboqs_DIR` musí obsahovať cestu k súboru *liboqsTargets.cmake*
Poznámka3: chybu v teste *oqs_test_tlssig.c* môžeme opraviť aj doplnením podmienenej kompilácie pre MINGW64 kompilátor a úpravou problematickej definície funkcie *mkdir*, z ktorej odstránime druhý argument
- po inštalácii všetkých knižníc pridáme do konfiguračného súboru *openssl.cnf* modul, ktorý permanentne aktivuje OQS provider a jeho funkcie pri používani OpenSSL
- `Note: Be sure to always activate the "default" provider`
- v prípade potreby je možné konfiguračný súbor nahradiť súborom z tohto priečinku
```
[provider_sect]
default = default_sect
oqsprovider = oqsprovider_sect
[oqsprovider_sect]
activate = 1
```
- overiť funkčnosť knižníc môžeme príkazom `openssl list -providers`, ktorý by nám mal vrátiť výsledok:
```
Providers:
default
name: OpenSSL Default Provider
version: 3.2.0
status: active
oqsprovider
name: OpenSSL OQS Provider
version: 0.5.4-dev
status: active
```
## References
[OpenSSL](https://github.com/openssl/openssl)
[liboqs](https://github.com/open-quantum-safe/liboqs)
[oqsprovider](https://github.com/open-quantum-safe/oqs-provider)
[WinLibs GCC](https://winlibs.com)
[FireDaemon OpenSSL](https://kb.firedaemon.com/support/solutions/articles/4000121705)