不设安全级别为0，恢复OpenSSL中SHA-1证书指纹兼容性

问题概述 #

将C++应用从OpenSSL 1.1.1t升级到3.0.12后，遇到使用RSA 2048+SHA-1签名的CA证书无法启动服务器的问题，报错如下：

2024-03-22 20:01:09 00ac8 Error: Cannot start MyServer. Certificate is invalid: ca md too weak (SSL routines) [asio.ssl:167772558]

OpenSSL 3.0默认安全级别为1，此时SHA-1签名因安全强度不足80位被阻断；而1.1.1t版本默认安全级别同样为1，但未触发该阻断。需求是在不全局降低安全级别到0的前提下，恢复1.1的兼容行为——仅输出告警，允许服务器继续运行，给维护者留时间更新证书。

OpenSSL 1.1与3.0的核心差异 #

两者默认安全回调ssl_security_default_callback的核心逻辑差异在于对信任链中CA证书签名算法的校验严格度：

• OpenSSL 1.1.1t：安全级别1下，仅对终端实体证书的SHA-1签名进行限制，对CA证书的SHA-1签名未做致命阻断；
• OpenSSL 3.0：安全级别1下，强化了信任链全链路的安全校验，CA证书使用SHA-1签名会直接触发致命错误，阻断服务启动。

解决方案：仅告警不阻断的兼容配置 #

方法1：自定义安全回调（代码层面） #

通过SSL_CTX_set_security_callback拦截特定错误，将CA SHA-1的致命错误转为告警，其他安全校验保持默认逻辑：

#include <openssl/ssl.h>
#include <openssl/err.h>
#include <stdio.h>

static int custom_security_callback(int ok, SSL *ssl, void *arg) {
    // 先执行默认安全校验逻辑
    ok = ssl_security_default_callback(ok, ssl, arg);

    if (ok == 0) {
        unsigned long err_code = ERR_peek_last_error();
        // 匹配"ca md too weak"错误码
        if (ERR_GET_LIB(err_code) == ERR_LIB_SSL 
            && ERR_GET_REASON(err_code) == SSL_R_CA_MD_TOO_WEAK) {
            // 输出告警信息
            fprintf(stderr, "[WARNING] CA证书使用SHA-1弱签名，请尽快更新证书！\n");
            // 返回1允许服务继续启动
            return 1;
        }
    }
    // 其他错误保持默认拒绝逻辑
    return ok;
}

// 在SSL_CTX初始化时绑定回调
SSL_CTX *init_server_ctx() {
    SSL_CTX *ctx = SSL_CTX_new(TLS_server_method());
    if (ctx == NULL) {
        // 错误处理
        return NULL;
    }
    // 设置自定义安全回调
    SSL_CTX_set_security_callback(ctx, custom_security_callback, NULL);
    // 其他初始化步骤（加载证书、设置协议等）
    return ctx;
}

方法2：局部放宽OpenSSL配置（无需改代码） #

修改OpenSSL配置文件（如/etc/ssl/openssl.cnf或自定义配置），在[system_default_sect]中添加针对CA证书SHA-1的放宽规则，同时保持全局安全级别1：

[system_default_sect]
MinProtocol = TLSv1.2
CipherString = DEFAULT@SECLEVEL=1
# 允许CA证书使用SHA-1签名
SignatureAlgorithms = RSA+SHA1:ECDSA+SHA1:@SECLEVEL=1
# 针对CMS签名的额外放宽（若涉及）
CmsSignatureAlgorithms = RSA+SHA1:ECDSA+SHA1:@SECLEVEL=1

启动应用时指定该配置文件：

export OPENSSL_CONF=/path/to/your/custom_openssl.cnf
./your_server_binary

或在代码中加载配置：

SSL_CTX_load_verify_locations(ctx, NULL, "/path/to/your/custom_openssl.cnf");

注意事项 #

1. 不要全局设置SECLEVEL=0，这会启用大量已被废弃的不安全算法，大幅降低系统安全性；
2. 上述方案均为临时过渡措施，必须尽快将CA证书升级为SHA-256及以上的强签名算法；
3. 自定义回调时需精准匹配错误码，避免意外放宽其他安全校验规则。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Marek R