Utgivning av kryptografibiblioteket OpenSSL 3.0.0

Efter tre års utveckling och 19 betaversioner släpptes biblioteket OpenSSL 3.0.0 med implementation av SSL/TLS-protokollen och olika kryptografiska algoritmer. Den nya versionen innehåller förändringar som bryter bakåtkompatibiliteten på API- och ABI-nivå, men dessa förändringar påverkar inte majoriteten av applikationerna, för vilka en omkompilering från OpenSSL 1.1.1 är tillräcklig. Stöd för den tidigare versionen OpenSSL 1.1.1 kommer att ges fram till september 2023.

Den betydande förändringen av versionsnumret beror på övergången till traditionell numrering "Major.Minor.Patch". Den första siffran (Major) i versionsnumret kommer nu endast att ändras vid brist på kompatibilitet på API/ABI-nivå, medan den andra siffran (Minor) kommer att ändras vid funktionalitetstillväxt utan förändringar på API/ABI. Korrigeringsuppdateringar kommer att levereras med en förändring av den tredje siffran (Patch). Numret 3.0.0 valdes direkt efter 1.1.1 för att undvika kollisioner med den FIPS-modul som utvecklas för OpenSSL, som hade numrering 2.x.

Ett annat viktigt förändring för projektet var övergången från dubbel licensiering (OpenSSL och SSLeay) till Apache 2.0-licens. Den tidigare använda egenlicensen för OpenSSL baserades på texten av den föråldrade licensen Apache 1.0 och krävde tydlig nämnelse av OpenSSL i reklammaterial när biblioteken OpenSSL användes, samt tillägg av en speciell anmärkning vid leverans av OpenSSL som en del av en produkt. Sådana krav gjorde den gamla licensen oförenlig med GPL, vilket skapade svårigheter vid användningen av OpenSSL i projekt med GPL-licens. För att kringgå denna oförenlighet var GPL-projekt tvungna att tillämpa specifika licensavtal där huvudinnehållet i GPL kompletterades med en punkt som uttryckligen tillät bindning av applikationen med biblioteket OpenSSL och nämnde att GPL-kraven inte gällde bindning med OpenSSL.

Jämfört med versionen OpenSSL 1.1.1 har mer än 7500 ändringar lagts till i OpenSSL 3.0.0, som förberetts av 350 utvecklare. Huvudnyheterna i OpenSSL 3.0.0:

• En ny FIPS-modul har föreslagits, som inkluderar implementeringen av kryptografiska algoritmer som uppfyller säkerhetsstandarden FIPS 140-2 (certifieringsprocessen för modulen planeras att börja den här månaden, och FIPS 140-2-certifikatet förväntas nästa år). Den nya modulen är betydligt enklare att använda och att koppla den till många applikationer kräver inte mer än att ändra konfigurationsfilen. Som standard är FIPS-modulen avstängd och kräver att alternativet enable-fips anges för att aktiveras.
• I libcrypto har konceptet med plug-in-leverantörer införts, som ersätter begreppet motorer (ENGINE API har förklarats som föråldrat). Med hjälp av leverantörer kan användardefinierade implementeringar av algoritmer läggas till för operationer såsom kryptering, avkryptering, nyckelgenerering, MAC-beräkning, samt skapande och verifiering av digitala signaturer. Både nya leverantörer kan kopplas in och alternativa implementeringar av redan stödda algoritmer kan skapas (per standard används nu den inbyggda OpenSSL-leverantören för varje algoritm).
• Stöd för certifikatstyrningsprotokollet CMP (Certificate Management Protocol, RFC 4210) har lagts till, som kan användas för att begära certifikat från servern certifikatutfärdaren, uppdatera certifikat och återkalla certifikat. Arbetet med CMP sker med hjälp av det nya verktyget openssl-cmp, som också stöder CRMF-formatet (RFC 4211) och överföring av förfrågningar via HTTP/HTTPS (RFC 6712).
• En fullständig klient för HTTP- och HTTPS-protokollen har implementerats, som stödjer metoderna GET och POST, omdirigering av förfrågningar, proxyverksamhet, ASN.1-kodning och hantering av tidsgränser.
• Ett nytt API EVP_MAC (Message Authentication Code API) har lagts till, som förenklar införandet av nya implementeringar av autentiseringskoder.
• Ett nytt programmeringsgränssnitt för nyckelgenerering har föreslagits — EVP_KDF (Key Derivation Function API), som underlättar införandet av nya implementeringar av KDF och PRF. Det gamla API:t EVP_PKEY, genom vilket algoritmerna scrypt, TLS1-PRF och HKDF var tillgängliga, har omarbetats i form av ett lager som är implementerat ovanpå API:erna EVP_KDF och EVP_MAC.
• I implementeringen av TLS-protokollet har möjligheten införts att använda den inbyggda Linux-kärnan TLS-klienten och servern för att snabba upp operationerna. För att aktivera den TLS-implementering som tillhandahålls av Linux-kärnan krävs att alternativet «SSL_OP_ENABLE_KTLS» eller inställningen «enable-ktls» aktiveras.
• Stöd för nya algoritmer har lagts till:
  • Nyckelgenereringsalgoritmer (KDF) — "SINGLE STEP" och "SSH".
  • Integritetskontrollalgoritmer (MAC) — "GMAC" och "KMAC".
  • RSA-nyckelinbäddningsalgoritm (KEM) "RSASVE".
  • Krypteringsalgoritm "AES-SIV" (RFC-8452).
  • API:et EVP har fått nya anrop med stöd för inversa chiffers som använder algoritmen AES för att kryptera nycklar (Key Wrap): "AES-128-WRAP-INV", "AES-192-WRAP-INV", "AES-256-WRAP-INV", "AES-128-WRAP-PAD-INV", "AES-192-WRAP-PAD-INV" och "AES-256-WRAP-PAD-INV".
  • API:et EVP har fått stöd för algoritmer för ciphertext-återvinning (CTS): "AES-128-CBC-CTS", "AES-192-CBC-CTS", "AES-256-CBC-CTS", "CAMELLIA-128-CBC-CTS", "CAMELLIA-192-CBC-CTS" och "CAMELLIA-256-CBC-CTS".
  • Stöd för digitala signaturer CAdES-BES (RFC 5126) har lagts till.
  • I AES_GCM har parametern AuthEnvelopedData (RFC 5083) implementerats, vilket möjliggör kryptering och dekryptering av meddelanden som är autentiserade och krypterade med hjälp av läget AES GCM.
• Funktionerna PKCS7_get_octet_string och PKCS7_type_is_other har tagits ut till det publika API:et.
• I API:et PKCS#12 har de algoritmer som används som standard i funktionen PKCS12_create() ersatts med PBKDF2 och AES, och algorithmen SHA-256 har använts för att beräkna MAC. För att återställa det tidigare beteendet finns ett alternativ "-legacy". Ett stort antal nya utvidgade anrop PKCS12_*_ex, PKCS5_*_ex och PKCS8_*_ex har lagts till, såsom PKCS12_add_key_ex(), PKCS12_create_ex() och PKCS12_decrypt_skey_ex().
• För Windows-plattformen har stöd för trådsynkronisering lagts till via mekanismen SRWLock.
• Ett nytt API för spårning har lagts till, aktiveras genom parametern enable-trace.
• Spektrumet av nycklar som stöds i funktionerna EVP_PKEY_public_check() och EVP_PKEY_param_check() har utökats: RSA, DSA, ED25519, X25519, ED448 och X448.
• Undersystemet RAND_DRBG har tagits bort, och istället erbjuds API:et EVP_RAND. Funktionerna FIPS_mode() och FIPS_mode_set() har tagits bort.
• En betydande del av API:et har överförts till en föråldrad kategori - användning av föråldrade anrop i projektets kod kommer att leda till varningar vid kompilering. Bland de föråldrade är även låg nivå API:er som är kopplade till specifika algoritmers implementeringar (till exempel AES_set_encrypt_key och AES_encrypt). Officiellt stöd i OpenSSL 3.0.0 erbjuds nu endast för högnivå API:er EVP, som är abstraherade från specifika algoritmtyper (till det här API:t hör till exempel funktionerna EVP_EncryptInit_ex, EVP_EncryptUpdate och EVP_EncryptFinal). I nästa betydande version kommer de föråldrade API:erna att tas bort. Implementeringar av föråldrade algoritmer som MD2 och DES, som är tillgängliga via EVP API, har flyttats till en separat modul "legacy", som är inaktiverad som standard.
• Dokumentationen och testuppsättningarna har betydligt utökats. Jämfört med version 1.1.1 har dokumentationens omfattning ökat med 94 %, medan storleken på testuppsättningen har ökat med 54 %.

Källa: opennet.ru