OpenSSL 3.1及以上版本基于私钥创建EVP_PKEY的方法

OpenSSL 3.x开始废弃了直接操作RSA/EC等具体密钥结构并赋值到EVP_PKEY的API，取而代之的是算法无关的密钥读取API，直接从PEM/DER等格式加载出EVP_PKEY对象，无需中间转换。

核心替代方案：使用PEM_read_bio_PrivateKey直接加载私钥 #

这个函数是OpenSSL推荐的跨版本兼容方式，能直接从PEM格式读取私钥并返回EVP_PKEY*，完美适配EVP_DigestSignInit的需求。

完整代码示例

#include <openssl/evp.h>
#include <openssl/pem.h>
#include <openssl/err.h>

int sign_data(const unsigned char *data, size_t data_len,
              const char *private_key_path,
              unsigned char **signature, size_t *signature_len) {
    EVP_PKEY *pkey = NULL;
    EVP_MD_CTX *md_ctx = NULL;
    int ret = 0;

    // 1. 打开私钥文件并创建BIO
    BIO *bio = BIO_new_file(private_key_path, "r");
    if (!bio) {
        ERR_print_errors_fp(stderr);
        goto cleanup;
    }

    // 2. 直接读取私钥到EVP_PKEY（自动识别密钥类型：RSA/EC等）
    pkey = PEM_read_bio_PrivateKey(bio, NULL, NULL, NULL);
    if (!pkey) {
        ERR_print_errors_fp(stderr);
        goto cleanup;
    }

    // 3. 初始化签名上下文
    md_ctx = EVP_MD_CTX_new();
    if (!md_ctx) {
        ERR_print_errors_fp(stderr);
        goto cleanup;
    }

    // 4. 设置签名算法（比如SHA256withRSA）
    if (EVP_DigestSignInit(md_ctx, NULL, EVP_sha256(), NULL, pkey) != 1) {
        ERR_print_errors_fp(stderr);
        goto cleanup;
    }

    // 5. 传入待签名数据
    if (EVP_DigestSignUpdate(md_ctx, data, data_len) != 1) {
        ERR_print_errors_fp(stderr);
        goto cleanup;
    }

    // 6. 获取签名长度并分配内存
    if (EVP_DigestSignFinal(md_ctx, NULL, signature_len) != 1) {
        ERR_print_errors_fp(stderr);
        goto cleanup;
    }
    *signature = OPENSSL_malloc(*signature_len);
    if (!*signature) {
        goto cleanup;
    }

    // 7. 生成签名
    if (EVP_DigestSignFinal(md_ctx, *signature, signature_len) != 1) {
        OPENSSL_free(*signature);
        *signature = NULL;
        goto cleanup;
    }

    ret = 1;

cleanup:
    // 释放资源
    BIO_free(bio);
    EVP_PKEY_free(pkey);
    EVP_MD_CTX_free(md_ctx);
    return ret;
}

关键说明 #

• PEM_read_bio_PrivateKey会自动识别私钥的算法类型（RSA、ECDSA等），无需手动指定，返回的EVP_PKEY可以直接用于所有EVP层的签名/验签/加密操作。
• 若需从内存中的PEM数据读取私钥，可使用BIO_new_mem_buf替代BIO_new_file。
• 错误处理依赖ERR_print_errors_fp打印OpenSSL错误栈，方便定位问题。
• 所有OpenSSL对象（BIO、EVP_PKEY、EVP_MD_CTX）使用后必须释放，避免内存泄漏。

进阶：使用OSSL_DECODER（OpenSSL 3.x原生API） #

如果需要更灵活的密钥解码（如支持更多格式、自定义参数），可以用OpenSSL 3.x引入的OSSL_DECODER系列API，示例如下：

#include <openssl/decoder.h>

// 从文件读取私钥到EVP_PKEY
EVP_PKEY *load_private_key(const char *path) {
    EVP_PKEY *pkey = NULL;
    OSSL_DECODER_CTX *dctx = OSSL_DECODER_CTX_new_for_pkey(&pkey,
                                                           OSSL_KEYMGMT_SELECT_KEYPAIR_PRIVATE,
                                                           "PEM", NULL, NULL);
    if (!dctx) {
        ERR_print_errors_fp(stderr);
        return NULL;
    }

    BIO *bio = BIO_new_file(path, "r");
    if (!bio) {
        ERR_print_errors_fp(stderr);
        OSSL_DECODER_CTX_free(dctx);
        return NULL;
    }

    if (OSSL_DECODER_from_bio(dctx, bio) != 1) {
        ERR_print_errors_fp(stderr);
        pkey = NULL;
    }

    BIO_free(bio);
    OSSL_DECODER_CTX_free(dctx);
    return pkey;
}

这个API是OpenSSL 3.x的现代接口，支持更丰富的密钥格式和配置，适合复杂场景。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Farrokh Farivar