1. 生成RSA密钥对并保存为PEM格式

任务目标

使用 OpenSSL 生成 2048 位 RSA 密钥对，将私钥和公钥分别保存为 PEM 格式文件，并验证生成文件的格式与内容正确性。

环境要求

需要 OpenSSL 命令行工具（版本 1.1.1 或以上），Linux/macOS 自带或通过包管理器安装，Windows 可安装 OpenSSL 二进制发行版。本案例使用命令行完成，无需编写代码。

实现步骤

在终端中依次执行以下命令：

# 1. 生成 2048 位 RSA 私钥，保存为 PEM 格式
openssl genpkey -algorithm RSA -pkeyopt rsa_keygen_bits:2048 -out private_key.pem

# 2. 从私钥中提取公钥，保存为 PEM 格式
openssl pkey -in private_key.pem -pubout -out public_key.pem

# 3. 验证私钥文件格式与内容
openssl pkey -in private_key.pem -text -noout

# 4. 验证公钥文件格式与内容
openssl pkey -pubin -in public_key.pem -text -noout

验证方法与判定标准

执行上述命令后，按以下标准确认生成成功：

• 文件存在性：当前目录下应生成 private_key.pem 和 public_key.pem 两个文件。
• 私钥格式：private_key.pem 文件内容以 -----BEGIN PRIVATE KEY----- 开头，以 -----END PRIVATE KEY----- 结尾（PKCS#8 格式）。
• 公钥格式：public_key.pem 文件内容以 -----BEGIN PUBLIC KEY----- 开头，以 -----END PUBLIC KEY----- 结尾（SubjectPublicKeyInfo 格式）。
• 密钥长度：第 3、4 步验证命令输出中应包含 Private-Key: (2048 bit) 或 Public-Key: (2048 bit)，确认密钥长度为 2048 位。
• 密钥一致性：第 3 步输出中应包含 modulus: 字段，第 4 步输出中同样包含 modulus: 字段，且两者的十六进制值完全一致，证明公钥与私钥属于同一密钥对。

预期输出示例

第 3 步验证命令的预期输出（截取关键部分）：

Private-Key: (2048 bit)
modulus:
    00:ba:...（十六进制模数）
publicExponent: 65537 (0x10001)
...

第 4 步验证命令的预期输出（截取关键部分）：

Public-Key: (2048 bit)
modulus:
    00:ba:...（与私钥输出中 modulus 完全相同的十六进制值）
publicExponent: 65537 (0x10001)

常见问题

• 命令不存在：若提示 openssl: command not found，需先安装 OpenSSL（Ubuntu/Debian 使用 sudo apt install openssl，macOS 使用 brew install openssl）。
• 文件已存在：若重复执行生成命令，OpenSSL 会直接覆盖同名文件，不会报错，但原密钥将丢失，需注意备份。
• 权限问题：生成的私钥文件默认权限可能为 644，建议使用 chmod 600 private_key.pem 收紧权限，防止私钥泄露。