doc/man1/pkeyutl.pod

   1 =pod
   2
   3 =head1 NAME
   4
   5 openssl-pkeyutl,
   6 pkeyutl - public key algorithm utility
   7
   8 =head1 SYNOPSIS
   9
  10 B<openssl> B<pkeyutl>
  11 [B<-help>]
  12 [B<-in file>]
  13 [B<-rawin>]
  14 [B<-digest algorithm>]
  15 [B<-out file>]
  16 [B<-sigfile file>]
  17 [B<-inkey file>]
  18 [B<-keyform PEM|DER|ENGINE>]
  19 [B<-passin arg>]
  20 [B<-peerkey file>]
  21 [B<-peerform PEM|DER|ENGINE>]
  22 [B<-pubin>]
  23 [B<-certin>]
  24 [B<-rev>]
  25 [B<-sign>]
  26 [B<-verify>]
  27 [B<-verifyrecover>]
  28 [B<-encrypt>]
  29 [B<-decrypt>]
  30 [B<-derive>]
  31 [B<-kdf algorithm>]
  32 [B<-kdflen length>]
  33 [B<-pkeyopt opt:value>]
  34 [B<-pkeyopt_passin opt:passarg>]
  35 [B<-hexdump>]
  36 [B<-asn1parse>]
  37 [B<-rand file...>]
  38 [B<-writerand file>]
  39 [B<-engine id>]
  40 [B<-engine_impl>]
  41
  42 =head1 DESCRIPTION
  43
  44 The B<pkeyutl> command can be used to perform low level public key operations
  45 using any supported algorithm.
  46
  47 =head1 OPTIONS
  48
  49 =over 4
  50
  51 =item B<-help>
  52
  53 Print out a usage message.
  54
  55 =item B<-in filename>
  56
  57 This specifies the input filename to read data from or standard input
  58 if this option is not specified.
  59
  60 =item B<-rawin>
  61
  62 This indicates that the input data is raw data, which is not hashed by any
  63 message digest algorithm. The user can specify a digest algorithm by using
  64 the B<-digest> option. This option can only be used with B<-sign> and
  65 B<-verify> and must be used with the Ed25519 and Ed448 algorithms.
  66
  67 =item B<-digest algorithm>
  68
  69 This specifies the digest algorithm which is used to hash the input data before
  70 signing or verifying it with the input key. This option could be omitted if the
  71 signature algorithm does not require one (for instance, EdDSA). If this option
  72 is omitted but the signature algorithm requires one, a default value will be
  73 used. For signature algorithms like RSA, DSA and ECDSA, SHA-256 will be the
  74 default digest algorithm. For SM2, it will be SM3. If this option is present,
  75 then the B<-rawin> option must be also specified to B<pkeyutl>.
  76
  77 =item B<-out filename>
  78
  79 Specifies the output filename to write to or standard output by
  80 default.
  81
  82 =item B<-sigfile file>
  83
  84 Signature file, required for B<verify> operations only
  85
  86 =item B<-inkey file>
  87
  88 The input key file, by default it should be a private key.
  89
  90 =item B<-keyform PEM|DER|ENGINE>
  91
  92 The key format PEM, DER or ENGINE. Default is PEM.
  93
  94 =item B<-passin arg>
  95
  96 The input key password source. For more information about the format of B<arg>
  97 see the B<PASS PHRASE ARGUMENTS> section in L<openssl(1)>.
  98
  99 =item B<-peerkey file>
 100
 101 The peer key file, used by key derivation (agreement) operations.
 102
 103 =item B<-peerform PEM|DER|ENGINE>
 104
 105 The peer key format PEM, DER or ENGINE. Default is PEM.
 106
 107 =item B<-pubin>
 108
 109 The input file is a public key.
 110
 111 =item B<-certin>
 112
 113 The input is a certificate containing a public key.
 114
 115 =item B<-rev>
 116
 117 Reverse the order of the input buffer. This is useful for some libraries
 118 (such as CryptoAPI) which represent the buffer in little endian format.
 119
 120 =item B<-sign>
 121
 122 Sign the input data (which must be a hash) and output the signed result. This
 123 requires a private key.
 124
 125 =item B<-verify>
 126
 127 Verify the input data (which must be a hash) against the signature file and
 128 indicate if the verification succeeded or failed.
 129
 130 =item B<-verifyrecover>
 131
 132 Verify the input data (which must be a hash) and output the recovered data.
 133
 134 =item B<-encrypt>
 135
 136 Encrypt the input data using a public key.
 137
 138 =item B<-decrypt>
 139
 140 Decrypt the input data using a private key.
 141
 142 =item B<-derive>
 143
 144 Derive a shared secret using the peer key.
 145
 146 =item B<-kdf algorithm>
 147
 148 Use key derivation function B<algorithm>.  The supported algorithms are
 149 at present B<TLS1-PRF> and B<HKDF>.
 150 Note: additional parameters and the KDF output length will normally have to be
 151 set for this to work.
 152 See L<EVP_PKEY_CTX_set_hkdf_md(3)> and L<EVP_PKEY_CTX_set_tls1_prf_md(3)>
 153 for the supported string parameters of each algorithm.
 154
 155 =item B<-kdflen length>
 156
 157 Set the output length for KDF.
 158
 159 =item B<-pkeyopt opt:value>
 160
 161 Public key options specified as opt:value. See NOTES below for more details.
 162
 163 =item B<-pkeyopt_passin opt:passarg>
 164
 165 Allows reading a public key option B<opt> from stdin or a password source. If
 166 only opt is specified, the user will be prompted to enter the value on stdin.
 167 Alternatively, passarg can be specified which can be any value supported by
 168 B<PASS PHRASE ARGUMENTS> in L<openssl(1)>.
 169
 170 =item B<-hexdump>
 171
 172 hex dump the output data.
 173
 174 =item B<-asn1parse>
 175
 176 Parse the ASN.1 output data, this is useful when combined with the
 177 B<-verifyrecover> option when an ASN1 structure is signed.
 178
 179 =item B<-rand file...>
 180
 181 A file or files containing random data used to seed the random number
 182 generator.
 183 Multiple files can be specified separated by an OS-dependent character.
 184 The separator is B<;> for MS-Windows, B<,> for OpenVMS, and B<:> for
 185 all others.
 186
 187 =item [B<-writerand file>]
 188
 189 Writes random data to the specified I<file> upon exit.
 190 This can be used with a subsequent B<-rand> flag.
 191
 192 =item B<-engine id>
 193
 194 Specifying an engine (by its unique B<id> string) will cause B<pkeyutl>
 195 to attempt to obtain a functional reference to the specified engine,
 196 thus initialising it if needed. The engine will then be set as the default
 197 for all available algorithms.
 198
 199 =item B<-engine_impl>
 200
 201 When used with the B<-engine> option, it specifies to also use
 202 engine B<id> for crypto operations.
 203
 204 =back
 205
 206 =head1 NOTES
 207
 208 The operations and options supported vary according to the key algorithm
 209 and its implementation. The OpenSSL operations and options are indicated below.
 210
 211 Unless otherwise mentioned all algorithms support the B<digest:alg> option
 212 which specifies the digest in use for sign, verify and verifyrecover operations.
 213 The value B<alg> should represent a digest name as used in the
 214 EVP_get_digestbyname() function for example B<sha1>. This value is not used to
 215 hash the input data. It is used (by some algorithms) for sanity-checking the
 216 lengths of data passed in to the B<pkeyutl> and for creating the structures that
 217 make up the signature (e.g. B<DigestInfo> in RSASSA PKCS#1 v1.5 signatures).
 218
 219 This utility does not hash the input data (except where -rawin is used) but
 220 rather it will use the data directly as input to the signature algorithm.
 221 Depending on the key type, signature type, and mode of padding, the maximum
 222 acceptable lengths of input data differ. The signed data can't be longer than
 223 the key modulus with RSA. In case of ECDSA and DSA the data shouldn't be longer
 224 than the field size, otherwise it will be silently truncated to the field size.
 225 In any event the input size must not be larger than the largest supported digest
 226 size.
 227
 228 In other words, if the value of digest is B<sha1> the input should be the 20
 229 bytes long binary encoding of the SHA-1 hash function output.
 230
 231 =head1 RSA ALGORITHM
 232
 233 The RSA algorithm generally supports the encrypt, decrypt, sign,
 234 verify and verifyrecover operations. However, some padding modes
 235 support only a subset of these operations. The following additional
 236 B<pkeyopt> values are supported:
 237
 238 =over 4
 239
 240 =item B<rsa_padding_mode:mode>
 241
 242 This sets the RSA padding mode. Acceptable values for B<mode> are B<pkcs1> for
 243 PKCS#1 padding, B<sslv23> for SSLv23 padding, B<none> for no padding, B<oaep>
 244 for B<OAEP> mode, B<x931> for X9.31 mode and B<pss> for PSS.
 245
 246 In PKCS#1 padding if the message digest is not set then the supplied data is
 247 signed or verified directly instead of using a B<DigestInfo> structure. If a
 248 digest is set then the a B<DigestInfo> structure is used and its the length
 249 must correspond to the digest type.
 250
 251 For B<oaep> mode only encryption and decryption is supported.
 252
 253 For B<x931> if the digest type is set it is used to format the block data
 254 otherwise the first byte is used to specify the X9.31 digest ID. Sign,
 255 verify and verifyrecover are can be performed in this mode.
 256
 257 For B<pss> mode only sign and verify are supported and the digest type must be
 258 specified.
 259
 260 =item B<rsa_pss_saltlen:len>
 261
 262 For B<pss> mode only this option specifies the salt length. Three special
 263 values are supported: "digest" sets the salt length to the digest length,
 264 "max" sets the salt length to the maximum permissible value. When verifying
 265 "auto" causes the salt length to be automatically determined based on the
 266 B<PSS> block structure.
 267
 268 =item B<rsa_mgf1_md:digest>
 269
 270 For PSS and OAEP padding sets the MGF1 digest. If the MGF1 digest is not
 271 explicitly set in PSS mode then the signing digest is used.
 272
 273 =back
 274
 275 =head1 RSA-PSS ALGORITHM
 276
 277 The RSA-PSS algorithm is a restricted version of the RSA algorithm which only
 278 supports the sign and verify operations with PSS padding. The following
 279 additional B<pkeyopt> values are supported:
 280
 281 =over 4
 282
 283 =item B<rsa_padding_mode:mode>, B<rsa_pss_saltlen:len>, B<rsa_mgf1_md:digest>
 284
 285 These have the same meaning as the B<RSA> algorithm with some additional
 286 restrictions. The padding mode can only be set to B<pss> which is the
 287 default value.
 288
 289 If the key has parameter restrictions than the digest, MGF1
 290 digest and salt length are set to the values specified in the parameters.
 291 The digest and MG cannot be changed and the salt length cannot be set to a
 292 value less than the minimum restriction.
 293
 294 =back
 295
 296 =head1 DSA ALGORITHM
 297
 298 The DSA algorithm supports signing and verification operations only. Currently
 299 there are no additional B<-pkeyopt> options other than B<digest>. The SHA1
 300 digest is assumed by default.
 301
 302 =head1 DH ALGORITHM
 303
 304 The DH algorithm only supports the derivation operation and no additional
 305 B<-pkeyopt> options.
 306
 307 =head1 EC ALGORITHM
 308
 309 The EC algorithm supports sign, verify and derive operations. The sign and
 310 verify operations use ECDSA and derive uses ECDH. SHA1 is assumed by default for
 311 the B<-pkeyopt> B<digest> option.
 312
 313 =head1 X25519 and X448 ALGORITHMS
 314
 315 The X25519 and X448 algorithms support key derivation only. Currently there are
 316 no additional options.
 317
 318 =head1 Ed25519 and Ed448 ALGORITHMS
 319
 320 These algorithms only support signing and verifying. OpenSSL only implements the
 321 "pure" variants of these algorithms so raw data can be passed directly to them
 322 without hashing them first. The option "-rawin" must be used with these
 323 algorithms with no "-digest" specified. Additionally OpenSSL only supports
 324 "oneshot" operation with these algorithms. This means that the entire file to
 325 be signed/verified must be read into memory before processing it. Signing or
 326 Verifying very large files should be avoided. Additionally the size of the file
 327 must be known for this to work. If the size of the file cannot be determined
 328 (for example if the input is stdin) then the sign or verify operation will fail.
 329
 330 =head1 SM2
 331
 332 The SM2 algorithm supports sign, verify, encrypt and decrypt operations. For
 333 the sign and verify operations, SM2 requires an ID string to be passed in. The
 334 following B<pkeyopt> value is supported:
 335
 336 =over 4
 337
 338 =item B<sm2_id:string>
 339
 340 This sets the ID string used in SM2 sign or verify operations. While verifying
 341 an SM2 signature, the ID string must be the same one used when signing the data.
 342 Otherwise the verification will fail.
 343
 344 =back
 345
 346 =head1 EXAMPLES
 347
 348 Sign some data using a private key:
 349
 350  openssl pkeyutl -sign -in file -inkey key.pem -out sig
 351
 352 Recover the signed data (e.g. if an RSA key is used):
 353
 354  openssl pkeyutl -verifyrecover -in sig -inkey key.pem
 355
 356 Verify the signature (e.g. a DSA key):
 357
 358  openssl pkeyutl -verify -in file -sigfile sig -inkey key.pem
 359
 360 Sign data using a message digest value (this is currently only valid for RSA):
 361
 362  openssl pkeyutl -sign -in file -inkey key.pem -out sig -pkeyopt digest:sha256
 363
 364 Derive a shared secret value:
 365
 366  openssl pkeyutl -derive -inkey key.pem -peerkey pubkey.pem -out secret
 367
 368 Hexdump 48 bytes of TLS1 PRF using digest B<SHA256> and shared secret and
 369 seed consisting of the single byte 0xFF:
 370
 371  openssl pkeyutl -kdf TLS1-PRF -kdflen 48 -pkeyopt md:SHA256 \
 372     -pkeyopt hexsecret:ff -pkeyopt hexseed:ff -hexdump
 373
 374 Derive a key using B<scrypt> where the password is read from command line:
 375
 376  openssl pkeyutl -kdf scrypt -kdflen 16 -pkeyopt_passin pass \
 377     -pkeyopt hexsalt:aabbcc -pkeyopt N:16384 -pkeyopt r:8 -pkeyopt p:1
 378
 379 Derive using the same algorithm, but read key from environment variable MYPASS:
 380
 381  openssl pkeyutl -kdf scrypt -kdflen 16 -pkeyopt_passin pass:env:MYPASS \
 382     -pkeyopt hexsalt:aabbcc -pkeyopt N:16384 -pkeyopt r:8 -pkeyopt p:1
 383
 384 Sign some data using an L<SM2(7)> private key and a specific ID:
 385
 386  openssl pkeyutl -sign -in file -inkey sm2.key -out sig -rawin -digest sm3 \
 387     -pkeyopt sm2_id:someid
 388
 389 Verify some data using an L<SM2(7)> certificate and a specific ID:
 390
 391  openssl pkeyutl -verify -certin -in file -inkey sm2.cert -sigfile sig \
 392     -rawin -digest sm3 -pkeyopt sm2_id:someid
 393
 394 =head1 SEE ALSO
 395
 396 L<genpkey(1)>, L<pkey(1)>, L<rsautl(1)>
 397 L<dgst(1)>, L<rsa(1)>, L<genrsa(1)>,
 398 L<EVP_PKEY_CTX_set_hkdf_md(3)>, L<EVP_PKEY_CTX_set_tls1_prf_md(3)>
 399
 400 =head1 COPYRIGHT
 401
 402 Copyright 2006-2018 The OpenSSL Project Authors. All Rights Reserved.
 403
 404 Licensed under the Apache License 2.0 (the "License").  You may not use
 405 this file except in compliance with the License.  You can obtain a copy
 406 in the file LICENSE in the source distribution or at
 407 L<https://www.openssl.org/source/license.html>.
 408
 409 =cut