【密码学实战】openHiTLS genpkey命令行：生成 RSA/EC密钥的正确姿势

在 TLS 通信、数据加密等场景中，安全的密钥是基础保障。openHiTLS 是业界首个面向全场景的开源密码库，由华为、西安电子科技大学、山东大学、上海交通大学等13家国内产学研单位共同发起，提供了完整的密码学和安全通信功能。作为其工具集的一部分，openHiTLS 提供了 hitls genpkey 命令专门用于生成私钥（支持 RSA、EC 两种算法），并可按需输出公钥、用密码保护私钥。

一、工具定位与核心能力

hitls genpkey 是 openHiTLS 工具集中的密钥生成组件，核心作用是通过命令行参数配置，生成符合密码标准的私钥文件，具体包括：

算法支持 ：仅支持 RSA 和 EC（椭圆曲线） 两种私钥算法；
参数配置 ：可自定义 RSA 密钥长度（仅支持 1024/2048/3072/4096 位）、EC 曲线类型（需通过 list --all-curves 查看支持列表，如 P-256）；
输出控制：可单独输出私钥，或同时输出公钥（PEM 格式）；
安全保护：支持通过密码加密私钥（密码可通过明文、文件、环境变量传递）；
错误校验：对非法参数（如 RSA 长度 1536 位、不支持的 EC 曲线）会直接报错，确保密钥生成合规性。

二、核心命令行选项解析

每个选项的功能、值类型和使用要求如下表所示：

选项名	必选性	值类型	使用说明
`--help`	否	无值	输出所有选项的帮助信息，包括功能描述和值类型，新手建议先执行 `hitls genpkey --help`
`--algorithm`	是	字符串	指定密钥算法，仅支持 `RSA` 或 `EC`（不区分大小写，如 `--algorithm rsa` 也有效）
`--pkeyopt`	是	字符串	配置算法专属参数：- RSA 需用 `rsa_keygen_bits:长度`（如 `rsa_keygen_bits:2048`）- EC 需用 `ec_paramgen_curve:曲线名`（如 `ec_paramgen_curve:P-256`）
`--pass`	否	字符串	私钥加密密码，支持三种格式：- `pass:明文`（测试用，如 `pass:MyPass123!`）- `file:路径`（生产用，如 `file:./pass.txt`）- `env:变量名`（生产用，如 `env:HITLS_PASS`）
`--pubout`	否	文件路径	指定公钥输出路径（如 `--pubout ec_pub.pem`），不指定则仅生成私钥
`--out`	是	文件路径	指定私钥输出路径（如 `--out rsa_prv.pem`），必须填写，否则无法生成文件

三、实战场景：命令示例与效果

以下所有命令覆盖「基础密钥生成」「带公钥输出」「密码保护私钥」三大核心场景，可直接复制执行（需确保 openHiTLS 环境已部署）。

场景 1：生成基础 RSA 密钥（2048 位）

RSA 是最常用的非对称加密算法，2048 位是兼顾安全性和性能的主流选择。

1.1 仅生成 RSA 私钥

命令：

cpp 复制代码

hitls genpkey --algorithm RSA --pkeyopt rsa_keygen_bits:2048 --out rsa_2048_prv.pem

执行效果：

当前目录生成 rsa_2048_prv.pem 文件，包含未加密的 RSA 私钥（PEM 格式，开头为 -----BEGIN PRIVATE KEY-----）；
若输入 rsa_keygen_bits:1536（非支持长度），会报错：genpkey: The RSA key length is error, supporting 1024、2048、3072、4096.。

1.2 同时生成 RSA 私钥 + 公钥

命令：

cpp 复制代码

hitls genpkey --algorithm RSA --pkeyopt rsa_keygen_bits:2048 --out rsa_2048_prv.pem --pubout rsa_2048_pub.pem

执行效果：

新增 rsa_2048_pub.pem 文件，包含 RSA 公钥（PEM 格式，开头为 -----BEGIN PUBLIC KEY-----）；
公钥可用于数据加密（如加密对称密钥）或签名验证，私钥需妥善保管。

场景 2：生成 P-256 曲线 EC 密钥

EC 算法相比 RSA 更轻量化（相同安全性下密钥长度更短），P-256（secp256r1）是 TLS 协议推荐的曲线（可通过 hitls list --all-curves 确认）。

2.1 仅生成 EC 私钥

命令：

cpp 复制代码

hitls genpkey --algorithm EC --pkeyopt ec_paramgen_curve:P-256 --out ec_p256_prv.pem

执行效果：

生成 ec_p256_prv.pem 文件，包含未加密的 P-256 曲线 EC 私钥（PEM 格式，开头为 -----BEGIN EC PRIVATE KEY-----）；
若输入 ec_paramgen_curve:invalid_curve（不支持的曲线），会报错：genpkey: The EC algorithm parameter ec_paramgen_curve:invalid_curve is incorrect, Use the [list -all-curves] command to view supported curves.。

2.2 同时生成 EC 私钥 + 公钥

命令：

cpp 复制代码

hitls genpkey --algorithm EC --pkeyopt ec_paramgen_curve:P-256 --out ec_p256_prv.pem --pubout ec_p256_pub.pem

执行效果：

新增 ec_p256_pub.pem 文件，包含 EC 公钥（PEM 格式，开头为 -----BEGIN PUBLIC KEY-----）；
EC 公钥体积远小于 RSA 公钥（P-256 公钥仅 65 字节），适合资源受限场景（如物联网设备）。

场景 3：生成带密码保护的私钥（生产环境必备）

未加密的私钥若泄露会直接导致安全风险，生产环境需用密码加密私钥。

3.1 从文件读取密码（推荐，避免明文暴露）

步骤 1：创建密码文件（仅当前用户可读写，防止密码泄露）：

cpp 复制代码

# 写入密码（示例密码：openHiTLS@2025），并设置权限
echo "openHiTLS@2025" > hitls_pass.txt
chmod 600 hitls_pass.txt

步骤 2：生成加密的 RSA 私钥：

cpp 复制代码

hitls genpkey --algorithm RSA --pkeyopt rsa_keygen_bits:2048 --out rsa_encrypted_prv.pem --pass file:./hitls_pass.txt

执行效果：

生成 rsa_encrypted_prv.pem 文件，私钥被密码加密（PEM 格式，开头为 -----BEGIN ENCRYPTED PRIVATE KEY-----）；
后续使用该私钥（如签名、解密）时，需输入密码 OpenHiTLS@2024 才能解密。

3.2 从环境变量读取密码（适合自动化脚本）

步骤 1：设置环境变量（临时生效，脚本结束后自动清除）：

cpp 复制代码

export HITLS_PASS="EC@Secure2025"

步骤 2：生成加密的 EC 私钥：

cpp 复制代码

hitls genpkey --algorithm EC --pkeyopt ec_paramgen_curve:P-256 --out ec_encrypted_prv.pem --pass env:HITLS_PASS

执行效果：

生成加密的 EC 私钥文件，密码从环境变量 HITLS_PASS 读取，避免密码存储在文件中。

四、关键注意事项

命令前缀不可省略 ：所有操作必须以 hitls genpkey 开头，单独执行 genpkey 会因系统无法识别命令而失败；
私钥权限严格控制 ：生成的私钥文件（尤其是未加密的）需执行 chmod 600 私钥文件名，仅当前用户可读写；
密码格式合规性：密码需包含大小写字母、数字和特殊字符（建议长度 ≥ 8 位）；
随机数依赖 ：确保执行环境有足够的熵源（如 Linux 系统 /dev/urandom），否则可能导致密钥随机性不足；
错误排查优先看提示 ：每个错误场景都有明确提示（如参数错误、文件权限不足），执行命令失败时，先查看终端输出的错误信息，再针对性解决（如 Extra arguments given 表示命令多了无关参数）。

五、快速查询：常用命令汇总

需求场景	完整命令
查看帮助	`hitls genpkey --help`
生成 2048 位 RSA 私钥	`hitls genpkey --algorithm RSA --pkeyopt rsa_keygen_bits:2048 --out rsa_prv.pem`
生成 P-256 EC 私钥 + 公钥	`hitls genpkey --algorithm EC --pkeyopt ec_paramgen_curve:P-256 --out ec_prv.pem --pubout ec_pub.pem`
密码文件加密 RSA 私钥	`hitls genpkey --algorithm RSA --pkeyopt rsa_keygen_bits:2048 --out rsa_enc_prv.pem --pass file:./pass.txt`

免费下载openHiTLS

1、下载相关代码

openHiTLS下载地址：https://gitcode.com/openhitls

libboundscheck下载地址：https://gitee.com/openeuler/libboundscheck.git 说明：需要将libboundscheck下载至openHiTLS/platform/Secure_C目录

2、构建安装，在openHiTLS根路径下执行以下命令：
cpp 复制代码
mkdir build
cd build
cmake ..
make && make install