Bakalarska praca Meno studenta: Tomas Lukac Veduci BP: prof. Ing. Milos Drutarovsky CSc. Skola: KEMT FEI TUKE Datum poslednej upravy: 6.5.2020 Verzia: 0.3 ---------------------------- Zoznam zdrojovych suborov certifikaty autorita |__autorita_ecc.pem |__autorita_ecc.key |__autorita_rsa.pem |__autorita_rsa.key server |__server_ecc.pem |__server_ecc.key |__server_rsa.pem |__server_rsa.key klient |__klient_ecc.pem |__klient_ecc.key |__klient_rsa.pem |__klient_rsa.key kniznica |__komunikacia.h |__komunikacia.c |__kryptografia.h |__kryptografia.c tcpip_kanal klient |__klient.c |__Makefile server |__server.c |__Makefile rs232_kanal klient |__klient.c |__Makefile |__klient.txt server |__server.c |__Makefile |__server.txt Kniznica 1. Komunikacna cast ... 2. Kryptograficka cast ... Externe kniznice 1.TEUNIZ/RS232 Kniznica napisana v jazyku C, ktora umoznuje pracu so seriovym rozhranim RS232 na platformach Linux a Windows. Pouzita verzia: May 31, 2019 Viac informacii: https://www.teuniz.net/RS-232 2. WOLFSSL Kniznica napisana v jazyku C, ktora umoznuje vytvorenie zabezpeceneho prenosoveho kanala pomocou protokolu SSL/TLS. Podporuje embedded zariadenia, IoT, desktop, RTOS, cloudy, ... Podporuje standardy do verzii TLS 1.3 a DTLS 1.2. Podla vyvojarov je 20x mensia ako OpenSSL. Jej sucastou je krytograficka kniznica wolfCrypt, obsahujuca nastroje na sifrovanie, vymenu klucov, vypocet kontrolnych suctov a ine. Pouzita verzia: 4.4.0 Viac informacii: https://www.wolfssl.com 3. ZLIB Kniznica napisana v jazyku C, umoznujuca kompresiu a dekompresiu dat. Je to volny software s otvorenym zdrojovym kodom. V SSL/TLS knizniciach je casto vyuzivana na kompresiu TLS spojeni, ale v mojej kniznici som ju pouzil na vypocet CRC32 kontrolneho suctu. Pouzita verzia: 1.2.11 Viac informacii: https://www.zlib.net Opis aplikacie Realizuje zabezpecenu vymenu sprav medzi klientom a serverom a autentizaciu servera klientom vyuzitim kniznice WolfSSL. Ako prvu je potrebne spustit aplikaciu na strane servera s prepinacom port s hodnotou, ktora urcuje ake bude cislo portu, na ktorom bude server cakat na prichadzajucu komunikaciu, v pripade rs232 kanala je potrebne uviest cislo serioveho rozhrania (hodnoty: https://www.teuniz.net/RS-232/). Dalsim potrebnym prepinacom je bud -n (nacitanie certifikatov z adresaru /certifikaty) alebo -g (vygenerovanie a podpis certifikatov pomocou certifikatu a kluca autority, ktore sa nachadzaju taktiez v adresari /certifikaty).Sukromne kluce a certifikaty su ulozene vo formate DER. Nasledne je potrebne spustit aplikaciu na strane klienta, ktora pri pouziti kanalu TCP_IP okrem predchadzajucich parametrov vyzaduje parameter pre ip adresu: -ip adresa. Po vytvoreni zabezpeceneho prenosoveho kanalu sa klient pokusi odoslat subor, ktoreho lokacia mu bola predana pri spusteni pomocou parametru -s subor. Pred samotnym poslanim klient najprv vyhotovi kontrolny sucet suboru, ktory odosle po zabezpecenom kanali serveru. Ten po prijati suboru overi ci sa zhoduje prijaty kontrolny sucet s jeho, ktory vyhotovil po prijati suboru. Ak pri prijati suboru nenastala chyba a kontrolne sucty sa zhoduju server oznami ze prijem bol uspesny a ukonci svoju cinnost. Klientsky program po odoslani suboru ukonci svoju cinnost. Generovanie certifikatov RSA (OpenSSL) openssl genrsa -out autorita_rsa.key 2048 openssl req -x509 -new -nodes -key autorita_rsa.key -sha256 -days 1825 -out autorita_rsa.pem openssl x509 -outform pem -in autorita_rsa.pem -out autorita_rsa.crt openssl genrsa -out server_rsa.key 2048 openssl req -new -key server_rsa.key -out server_rsa.csr openssl x509 -req -in server_rsa.csr -CA autorita_rsa.pem -CAkey autorita_rsa.key -CAcreateserial -out server_rsa.pem -days 1825 -sha256 openssl x509 -outform pem -in server_rsa.pem -out server_rsa.crt openssl genrsa -out klient_rsa.key 2048 openssl req -new -key klient_rsa.key -out klient_rsa.csr openssl x509 -req -in klient_rsa.csr -CA autorita_rsa.pem -CAkey autorita_rsa.key -CAcreateserial -out klient_rsa.pem -days 1825 -sha256 openssl pkcs12 -inkey klient_rsa.key -in klient_rsa.pem -export -out klient_rsa.pfx Generovanie certifikatov ECC (OpenSSL) openssl ecparam -genkey -name prime256v1 -out autorita_ecc.key openssl req -x509 -new -nodes -key autorita_ecc.key -sha256 -days 1825 -out autorita_ecc.pem openssl x509 -outform pem -in autorita_ecc.pem -out autorita_ecc.crt openssl ecparam -genkey -name prime256v1 -out server_ecc.key openssl req -new -key server_ecc.key -out server_ecc.csr openssl x509 -req -in server_ecc.csr -CA autorita_ecc.pem -CAkey autorita_ecc.key -CAcreateserial -out server_ecc.pem -days 1825 -sha256 openssl x509 -outform pem -in server_ecc.pem -out server_ecc.crt openssl ecparam -genkey -name prime256v1 -out klient_ecc.key openssl req -new -key klient_ecc.key -out klient_ecc.csr openssl x509 -req -in klient_ecc.csr -CA autorita_ecc.pem -CAkey autorita_ecc.key -CAcreateserial -out klient_ecc.pem -days 1825 -sha256 openssl pkcs12 -inkey klient_ecc.key -in klient_ecc.pem -export -out klient_ecc.pfx Navod na prelozenie a spustenie (Linux) 1. prelozenie kniznice wolfssl s podporou OpenSSL (v adresari s kniznicou) ./configure --enable-opensslextra --enable-certgen --enable-keygen make sudo make install 2. prelozenie programov (v podadresari tcpip_kanal alebo rs232_kanal) make all 3. spustenie (prenosovy kanal TCP/IP) ./server -port port -n rsa|ecc ./server -port port -g rsa|ecc ./klient -ip 127.0.0.1 -port port -n rsa|ecc -s subor ./klient -ip 127.0.0.1 -port port -g rsa|ecc -s subor 4. spustenie (prenosovy kanal RS232) ./server -port seriove_rozhranie -n rsa|ecc ./server -port seriove_rozhranie -g rsa|ecc ./klient -port seriove_rozhranie -n rsa|ecc -s subor ./klient -port seriove_rozhranie -g rsa|ecc -s subor Navod na prelozenie a spustenie (Windows) 1. skopirovanie potrebnych dll z adresara /wolfssl/64bit_kniznice/ , resp. /wolfssl/32bit_kniznice/ do podadresara tcpip_kanal -> klient alebo server, resp. rs232_kanal -> klient alebo server a) wolfssl.dll -> kniznica wolfssl b) vcruntime140.dll -> visual c++ runtime c) api-ms-win-crt-runtime-l1-1-0.dll d) msvcr100.dll e) zlib1.dll -> kniznica zlib f) rs232.dll -> kniznica teuniz/rs232 2. prelozenie programov (v podadresari tcpip_kanal alebo rs232_kanal) make all 3. spustenie (prenosovy kanal TCP/IP) server -port port -n rsa|ecc server -port port -g rsa|ecc klient -ip 127.0.0.1 -port port -n rsa|ecc -s subor klient -ip 127.0.0.1 -port port -g rsa|ecc -s subor 4. spustenie (prenosovy kanal RS232) server -port seriove_rozhranie -n rsa|ecc server -port seriove_rozhranie -g rsa|ecc klient -port seriove_rozhranie -n rsa|ecc -s subor klient -port seriove_rozhranie -g rsa|ecc -s subor