openssl源代码分析.docx
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openssl源代码分析
Openssl源代码的特点：
1、openssl中只有实现而没有调用的函数
2、openssl中各系列的函数都是用宏定义的（因而无法用代码浏览工具找到其定义）
用于定义X509的new、free、i2d和d2i函数的宏：
1、函数声明DECLARE_ASN1_FUNCTIONS（X509）
用于声明函数x509\x509.h
在openssl中的具体定义如下：
asn1\asn1.h
/*DeclareASN1functions:
theimplementmacroininasn1t.h*/
#defineDECLARE_ASN1_FUNCTIONS（type）DECLARE_ASN1_FUNCTIONS_name（type,type）
#defineDECLARE_ASN1_ALLOC_FUNCTIONS（type）\
DECLARE_ASN1_ALLOC_FUNCTIONS_name（type,type）
#defineDECLARE_ASN1_FUNCTIONS_name（type,name）\
DECLARE_ASN1_ALLOC_FUNCTIONS_name（type,name）\
DECLARE_ASN1_ENCODE_FUNCTIONS（type,name,name）
#defineDECLARE_ASN1_FUNCTIONS_fname（type,itname,name）\
DECLARE_ASN1_ALLOC_FUNCTIONS_name（type,name）\
DECLARE_ASN1_ENCODE_FUNCTIONS（type,itname,name）
#defineDECLARE_ASN1_ENCODE_FUNCTIONS（type,itname,name）\
type*d2i_##name（type**a,constunsignedchar**in,longlen）;\
inti2d_##name（type*a,unsignedchar**out）;\
DECLARE_ASN1_ITEM（itname）
#defineDECLARE_ASN1_ENCODE_FUNCTIONS_const（type,name）\
type*d2i_##name（type**a,constunsignedchar**in,longlen）;\
inti2d_##name（consttype*a,unsignedchar**out）;\
DECLARE_ASN1_ITEM（name）
#defineDECLARE_ASN1_NDEF_FUNCTION（name）\
inti2d_##name##_NDEF（name*a,unsignedchar**out）;
#defineDECLARE_ASN1_FUNCTIONS_const（name）\
DECLARE_ASN1_ALLOC_FUNCTIONS（name）\
DECLARE_ASN1_ENCODE_FUNCTIONS_const（name,name）
#defineDECLARE_ASN1_ALLOC_FUNCTIONS_name（type,name）\
type*name##_new（void）;\
voidname##_free（type*a）;
用于函数的实现asn1\x_x509.c
ASN1_SEQUENCE_ref（X509,x509_cb,CRYPTO_LOCK_X509）={
ASN1_SIMPLE（X509,cert_info,X509_CINF）,
ASN1_SIMPLE（X509,sig_alg,X509_ALGOR）,
ASN1_SIMPLE（X509,signature,ASN1_BIT_STRING）
}ASN1_SEQUENCE_END_ref（X509,X509）
IMPLEMENT_ASN1_FUNCTIONS（X509）
2、ASN1_SEQUENCE_ref：
ASN1_SEQUENCE_ref：
asn1\asn1t.h
#defineASN1_SEQUENCE_ref（tname,cb,lck）\
staticconstASN1_AUXtname##_aux={NULL,ASN1_AFLG_REFCOUNT,offsetof（tname,references）,lck,cb,0};\
ASN1_SEQUENCE（tname）
3、ASN1_SEQUENCE
用于SEQUENCE，表明下面的编码是一个SEQUENCE。
#defineASN1_SEQUENCE（tname）\
staticconstASN1_TEMPLATEtname##_seq_tt[]
#defineASN1_SEQUENCE_END（stname）ASN1_SEQUENCE_END_name（stname,stname）
#defineASN1_SEQUENCE_END_name（stname,tname）\
;\
ASN1_ITEM_start（tname）\
ASN1_ITYPE_SEQUENCE,\
V_ASN1_SEQUENCE,\
tname##_seq_tt,\
sizeof（tname##_seq_tt）/sizeof（ASN1_TEMPLATE）,\
NULL,\
sizeof（stname）,\
#stname\
ASN1_ITEM_end（tname）
4、ASN1_SEQUENCE_END_ref：
#defineASN1_SEQUENCE_END_ref（stname,tname）\
;\
ASN1_ITEM_start（tname）\
ASN1_ITYPE_SEQUENCE,\
V_ASN1_SEQUENCE,\
tname##_seq_tt,\
sizeof（tname##_seq_tt）/sizeof（ASN1_TEMPLATE）,\
&tname##_aux,\
sizeof（stname）,\
#stname\
ASN1_ITEM_end（tname）
5、ASN1_ITEM_start：
#defineASN1_ITEM_start（itname）\
constASN1_ITEM*itname##_it（void）\
{\
staticconstASN1_ITEMlocal_it={
#defineASN1_ITEM_end（itname）\
};\
return&local_it;\
}
6、函数定义IMPLEMENT_ASN1_FUNCTIONS（X509）：
/*JustswallowanASN1_SEQUENCEinanASN1_STRING*/
IMPLEMENT_ASN1_TYPE（ASN1_SEQUENCE）
/*Useareferencecount*/
#defineASN1_AFLG_REFCOUNT1
具体定义如下：
asn1\asn1t.h
/*MacrotoimplementstandardfunctionsintermsofASN1_ITEMstructures*/
#defineIMPLEMENT_ASN1_FUNCTIONS（stname）IMPLEMENT_ASN1_FUNCTIONS_fname（stname,stname,stname）
#defineIMPLEMENT_ASN1_FUNCTIONS_name（stname,itname）IMPLEMENT_ASN1_FUNCTIONS_fname（stname,itname,itname）
#defineIMPLEMENT_ASN1_FUNCTIONS_ENCODE_name（stname,itname）\
IMPLEMENT_ASN1_FUNCTIONS_ENCODE_fname（stname,itname,itname）
#defineIMPLEMENT_ASN1_ALLOC_FUNCTIONS（stname）\
IMPLEMENT_ASN1_ALLOC_FUNCTIONS_fname（stname,stname,stname）
#defineIMPLEMENT_ASN1_ALLOC_FUNCTIONS_fname（stname,itname,fname）\
stname*fname##_new（void）\
{\
return（stname*）ASN1_item_new（ASN1_ITEM_rptr（itname））;\
}\
voidfname##_free（stname*a）\
{\
ASN1_item_free（（ASN1_VALUE*）a,ASN1_ITEM_rptr（itname））;\
}
#defineIMPLEMENT_ASN1_FUNCTIONS_fname（stname,itname,fname）\
IMPLEMENT_ASN1_ENCODE_FUNCTIONS_fname（stname,itname,fname）\
IMPLEMENT_ASN1_ALLOC_FUNCTIONS_fname（stname,itname,fname）
#defineIMPLEMENT_ASN1_ENCODE_FUNCTIONS_fname（stname,itname,fname）\
stname*d2i_##fname（stname**a,constunsignedchar**in,longlen）\
{\
return（stname*）ASN1_item_d2i（（ASN1_VALUE**）a,in,len,ASN1_ITEM_rptr（itname））;\
}\
inti2d_##fname（stname*a,unsignedchar**out）\
{\
returnASN1_item_i2d（（ASN1_VALUE*）a,out,ASN1_ITEM_rptr（itname））;\
}
#defineIMPLEMENT_ASN1_NDEF_FUNCTION（stname）\
inti2d_##stname##_NDEF（stname*a,unsignedchar**out）\
{\
returnASN1_item_ndef_i2d（（ASN1_VALUE*）a,out,ASN1_ITEM_rptr（stname））;\
}
ASN1_SIMPLE的定义：
asn1\asn1t.h
/*Plainsimpletype*/
#defineASN1_SIMPLE（stname,field,type）ASN1_EX_TYPE（0,0,stname,field,type）
/*usedtodeclareothertypes*/
#defineASN1_EX_TYPE（flags,tag,stname,field,type）{\
（flags）,（tag）,offsetof（stname,field）,\
#field,ASN1_ITEM_ref（type）}
结构类型定义如下：
由上宏定义可得：
ASN1_SEQUENCE_ref（X509,x509_cb,CRYPTO_LOCK_X509）={
ASN1_SIMPLE（X509,cert_info,X509_CINF）,
ASN1_SIMPLE（X509,sig_alg,X509_ALGOR）,
ASN1_SIMPLE（X509,signature,ASN1_BIT_STRING）
}ASN1_SEQUENCE_END_ref（X509,X509）
可以扩展为：
staticconstASN1_AUXtname##_aux={NULL,ASN1_AFLG_REFCOUNT,offsetof（tname,references）,lck,cb,0};
staticconstASN1_TEMPLATEtname##_seq_tt[]={
{（flags）,（tag）,offsetof（stname,field）,#field,（&（type_it））},
{（flags）,（tag）,offsetof（stname,field）,#field,（&（type_it））},
{（flags）,（tag）,offsetof（stname,field）,#field,（&（type_it）））}
};
constASN1_ITEM*itname##_it（void）
{
staticconstASN1_ITEMlocal_it={
ASN1_ITYPE_SEQUENCE,
V_ASN1_SEQUENCE,
tname##_seq_tt,
sizeof（tname##_seq_tt）/sizeof（ASN1_TEMPLATE）,
&tname##_aux,
sizeof（stname）,
#stname
};
return&local_it;
}
将参数替换如下：
staticconstASN1_AUXX509_aux={NULL,ASN1_AFLG_REFCOUNT,offsetof（X509,references）,CRYPTO_LOCK_X509,x509_cb,0};
staticconstASN1_TEMPLATEX509_seq_tt[]={
{（0）,（0）,offsetof（X509,cert_info）,"cert_info",（&（X509_CINF_it））},
{（0）,（0）,offsetof（X509,sig_alg）,"sig_alg",（&（X509_ALGOR_it））},
{（（0）,（0）,offsetof（X509,signature）,"signature",（&（ASN1_BIT_STRING_it））}
};
constASN1_ITEM*X509_it（void）
{
staticconstASN1_ITEMlocal_it={
ASN1_ITYPE_SEQUENCE,
V_ASN1_SEQUENCE,
X509_seq_tt,
sizeof（X509_seq_tt）/sizeof（ASN1_TEMPLATE）,
X509_aux,
sizeof（X509）,
"X509"
};
return&local_it;
}
由以上扩展出来的代码可以看出：
上述宏定义是用于初始化X509_aux变量和X509_seq_tt[]数组变量，以及X509_it函数。
另外，X509_CINF_it是由
ASN1_SEQUENCE（X509_CINF）={
ASN1_EXP_OPT（X509_CINF,version,ASN1_INTEGER,0）,
ASN1_SIMPLE（X509_CINF,serialNumber,ASN1_INTEGER）,
ASN1_SIMPLE（X509_CINF,signature,X509_ALGOR）,
ASN1_SIMPLE（X509_CINF,issuer,X509_NAME）,
ASN1_SIMPLE（X509_CINF,validity,X509_VAL）,
ASN1_SIMPLE（X509_CINF,subject,X509_NAME）,
ASN1_SIMPLE（X509_CINF,key,X509_PUBKEY）,
ASN1_IMP_OPT（X509_CINF,issuerUID,ASN1_BIT_STRING,1）,
ASN1_IMP_OPT（X509_CINF,subjectUID,ASN1_BIT_STRING,2）,
ASN1_EXP_SEQUENCE_OF_OPT（X509_CINF,extensions,X509_EXTENSION,3）
}ASN1_SEQUENCE_END（X509_CINF）
IMPLEMENT_ASN1_FUNCTIONS（X509_CINF）
中的ASN1_SEQUENCE_END（X509_CINF）语句定义的，由宏定义可知ASN1_SEQUENCE_END和ASN1_SEQUENCE_END_ref的定义一样。
X509_ALGOR_it和ASN1_BIT_STRING_it的定义也同上。
一些宏定义：
#defineASN1_ITYPE_SEQUENCE0x1
new函数的具体实现
IMPLEMENT_ASN1_FUNCTIONS（X509）扩展可得：
stname*X509_new（void）\
{\
return（stname*）ASN1_item_new（（&（X509_it）））;\
}\
voidX509_free（stname*a）\
{\
ASN1_item_free（（ASN1_VALUE*）a,（&（X509_it）））;\
}
目录：
asn1\tasn_new.c
ASN1_item_new函数定义：
ASN1_VALUE*ASN1_item_new（constASN1_ITEM*it）
{
ASN1_VALUE*ret=NULL;
if（ASN1_item_ex_new（&ret,it）>0）
returnret;
returnNULL;
}
ASN1_item_ex_new函数：
/*AllocateanASN1structure*/
intASN1_item_ex_new（ASN1_VALUE**pval,constASN1_ITEM*it）
{
returnasn1_item_ex_combine_new（pval,it,0）;
}
asn1_item_ex_combine_new函数：
staticintasn1_item_ex_combine_new（ASN1_VALUE**pval,constASN1_ITEM*it,
intcombine）
{
constASN1_TEMPLATE*tt=NULL;
constASN1_COMPAT_FUNCS*cf;
constASN1_EXTERN_FUNCS*ef;
constASN1_AUX*aux=it->funcs;
ASN1_aux_cb*asn1_cb;
ASN1_VALUE**pseqval;
inti;
if（aux&&aux->asn1_cb）
asn1_cb=aux->asn1_cb;
else
asn1_cb=0;
if（!
combine）*pval=NULL;
#ifdefCRYPTO_MDEBUG
if（it->sname）
CRYPTO_push_info（it->sname）;
#endif
switch（it->itype）
{
caseASN1_ITYPE_EXTERN:
ef=it->funcs;
if（ef&&ef->asn1_ex_new）
{
if（!
ef->asn1_ex_new（pval,it））
gotomemerr;
}
break;
caseASN1_ITYPE_COMPAT:
cf=it->funcs;
if（cf&&cf->asn1_new）{
*pval=cf->asn1_new（）;
if（!
*pval）
gotomemerr;
}
break;
caseASN1_ITYPE_PRIMITIVE:
if（it->templates）
{
if（!
ASN1_template_new（pval,it->templates））
gotomemerr;
}
elseif（!
ASN1_primitive_new（pval,it））
gotomemerr;
break;
caseASN1_ITYPE_MSTRING:
if（!
ASN1_primitive_new（pval,it））
gotomemerr;
break;
caseASN1_ITYPE_CHOICE:
if（asn1_cb）
{
i=asn1_cb（ASN1_OP_NEW_PRE,pval,it）;
if（!
i）
gotoauxerr;
if（i==2）
{
#ifdefCRYPTO_MDEBUG
if（it->sname）
CRYPTO_pop_info（）;
#endif
return1;
}
}
if（!
combine）
{
*pval=OPENSSL_malloc（it->size）;
if（!
*pval）
gotomemerr;
memset（*pval,0,it->size）;
}
asn1_set_choice_selector（pval,-1,it）;
if（asn1_cb&&!
asn1_cb（ASN1_OP_NEW_POST,pval,it））
gotoauxerr;
break;
caseASN1_ITYPE_NDEF_SEQUENCE:
caseASN1_ITYPE_SEQUENCE:
if（asn1_cb）
{
i=asn1_cb（ASN1_OP_NEW_PRE,pval,it）;
if（!
i）
gotoauxerr;
if（i==2）
{
#ifdefCRYPTO_MDEBUG
if（it->sname）
CRY
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