Публикация криптографической библиотеки OpenSSL 3.0.0

След три години разработка и 19 тестови версии, либерата OpenSSL 3.0.0 беше пусната с реализация на протоколите SSL/TLS и различни алгоритми за криптиране. Новата версия включва промени, които нарушават обратната съвместимост на ниво API и ABI, но тези промени няма да повлияят на работата на повечето приложения, за които е достатъчно просто да се преработят от OpenSSL 1.1.1. Поддръжката на предишната версия OpenSSL 1.1.1 ще продължи до септември 2023 година.

Значителната промяна в номера на версията е свързана с преминаването на традиционна нумерация „Major.Minor.Patch“. Първата цифра (Major) в номера на версията оттук нататък ще се променя само при нарушаване на съвместимостта на ниво API/ABI, а втората (Minor) при увеличаване на функционалността без промяна на API/ABI. Коригиращите актуализации ще се предлагат с промяна на третата цифра (Patch). Номер 3.0.0 веднага след 1.1.1 е избран, за да се избегнат припокривания с разработващия се FIPS модул към OpenSSL, за който се прилагаше нумерация 2.x.

Второто важно изменение за проекта е преминаването от двойна лицензия (OpenSSL и SSLeay) на лицензия Apache 2.0. Предходната собствена лицензия на OpenSSL беше основана на текста на остарялата лицензия Apache 1.0 и изискваше явното споменаване на OpenSSL в рекламни материали при използване на библиотеките OpenSSL, както и добавяне на специално забележка в случай на доставка на OpenSSL в състава на продукт. Подобни изисквания правеха старата лицензия несъвместима с GPL, което създаваше трудности при използването на OpenSSL в проекти с лицензия GPL. За да заобиколят тази несъвместимост, проектите с GPL бяха принудени да прилагат конкретни лицензионни споразумения, в които основният текст на GPL се допълваше с клауза, която изрично разрешава свързването на приложението с библиотеката OpenSSL и споменава, че изискванията на GPL не се отнасят за свързването с OpenSSL.

В сравнение с версията OpenSSL 1.1.1, OpenSSL 3.0.0 включва над 7500 промени, подготвени от 350 разработчици. Основните нововъведения на OpenSSL 3.0.0:

• Предложен нов модул FIPS, включващ реализиране на криптографски алгоритми, съответстващи на стандарта за сигурност FIPS 140-2 (процесът на сертификация на модула се планира да започне този месец, а получаването на сертификат FIPS 140-2 се очаква през следващата година). Новият модул е много по-лесен за използване и свързването му с много приложения не изисква повече от промяна на конфигурационния файл. По подразбиране модулът FIPS е изключен и изисква указание на опцията enable-fips за активиране.
• В libcrypto е реализирана концепцията за прикачваеми доставчици, заменящи концепцията за двигатели (ENGINE API е считан за остарял). Чрез доставчиците можете да добавяте свои реализации на алгоритми за операции като криптиране, декриптиране, генериране на ключове, изчисляване на MAC, създаване и проверка на цифрови подписи. Възможно е както свързване на нови, така и създаване на алтернативни реализации на вече поддържани алгоритми (по подразбиране за всеки алгоритъм сега се използва вграденото в OpenSSL решение).
• Добавена е поддръжка за протокола за управление на сертификати CMP (Certificate Management Protocol, RFC 4210), който може да се използва за изискване на сертификати от сървър удостоверяващия център, обновяване на сертификати и отзоваване на сертификати. Работата с CMP се осъществява с новия инструмент openssl-cmp, в който също е реализирана поддръжка за формата CRMF (RFC 4211) и изпращане на заявки чрез HTTP/HTTPS (RFC 6712).
• Реализиран е пълноправен клиент за протоколите HTTP и HTTPS, поддържащ методи GET и POST, пренасочване на заявки, работа чрез прокси, кодиране на ASN.1 и обработка на тайм аутове.
• Добавен е нов API EVP_MAC (Message Authentication Code API), който опростява добавянето на нови реализации на имитовставки.
• Предложен е нов интерфейс за генериране на ключове — EVP_KDF (Key Derivation Function API), който опростява добавянето на нови реализации на KDF и PRF. Старият API EVP_PKEY, чрез който бяха достъпни алгоритмите scrypt, TLS1 PRF и HKDF, е преосмислен във форма на слой, реализиран над API EVP_KDF и EVP_MAC.
• В реализацията на протокола TLS е предоставена възможност за използване на внедрените в ядрото на Linux клиента и сървъра TLS за ускоряване на операциите. За да се активира предоставената от ядрото на Linux реализация TLS, е необходимо да се включи опцията 'SSL_OP_ENABLE_KTLS' или настройката 'enable-ktls'.
• Добавена е поддръжка за нови алгоритми:
  • Алгоритми за генериране на ключове (KDF) — «SINGLE STEP» и «SSH».
  • Алгоритми за имитовставки (MAC) — «GMAC» и «KMAC».
  • Алгоритъм за инкапсулиране на ключове RSA (KEM) «RSASVE».
  • Алгоритъм за шифриране «AES-SIV» (RFC-8452).
  • В API EVP са добавени извиквания с поддръжка на инверсивни шифри, използващи алгоритъма AES за шифриране на ключове (Key Wrap): «AES-128-WRAP-INV», «AES-192-WRAP-INV», «AES-256-WRAP-INV», «AES-128-WRAP-PAD-INV», «AES-192-WRAP-PAD-INV» и «AES-256-WRAP-PAD-INV».
  • В API EVP е добавена поддръжка на алгоритми за заимстване на шифротекста (CTS): «AES-128-CBC-CTS», «AES-192-CBC-CTS», «AES-256-CBC-CTS», «CAMELLIA-128-CBC-CTS», «CAMELLIA-192-CBC-CTS» и «CAMELLIA-256-CBC-CTS».
  • Добавена е поддръжка на цифрови подписи CAdES-BES (RFC 5126).
  • В AES_GCM е реализирана параметър AuthEnvelopedData (RFC 5083), позволяващ шифриране и разшифроване на съобщения, аутентифицирани и шифрирани с използване на режима AES GCM.
• В публичния API са изнесени функциите PKCS7_get_octet_string и PKCS7_type_is_other.
• В API PKCS#12 алгоритмите, прилагани по подразбиране в функцията PKCS12_create(), са заменени с PBKDF2 и AES, а за изчисление на MAC е използван алгоритъм SHA-256. За възстановяване на предишното поведение е предвидена опция «-legacy». Добавено е голямо количество нови разширени извиквания PKCS12_*_ex, PKCS5_*_ex и PKCS8_*_ex, като PKCS12_add_key_ex(), PKCS12_create_ex() и PKCS12_decrypt_skey_ex().
• За платформата Windows е добавена поддръжка на синхронизация на нишки чрез механизма SRWLock.
• Добавен е нов API за трасировка, включен чрез параметъра enable-trace.
• Разширен е спектърът на ключовете, поддържани в функциите EVP_PKEY_public_check() и EVP_PKEY_param_check(): RSA, DSA, ED25519, X25519, ED448 и X448.
• Премахната е подсистемата RAND_DRBG, вместо нея е предложен API EVP_RAND. Премахнати са функциите FIPS_mode() и FIPS_mode_set().
• Значителна част от API е категоризирана като остаряла - използването на остарели извиквания в кода на проектите ще води до предупреждения при компилация. Сред остарелите официално са обявени нискоуровневите API, свързани с определени алгоритми (например, AES_set_encrypt_key и AES_encrypt). Официалната поддръжка в OpenSSL 3.0.0 вече се предоставя само за високоефективни API EVP, абстрахирани от различни типове алгоритми (към този API принадлежат, например, функциите EVP_EncryptInit_ex, EVP_EncryptUpdate и EVP_EncryptFinal). В един от следващите значителни версии остарелите API ще бъдат премахнати. Реализациите на остарелите алгоритми, като MD2 и DES, достъпни чрез API EVP, са прехвърлени в отделен модул „legacy“, който е деактивиран по подразбиране.
• Значително е разширена документацията и наборът от тестове. В сравнение с версия 1.1.1 обемът на документацията е нараснал с 94%, а размерът на тестовия код с 54%.

Източник: opennet.ru