常用的非对称加密算法法的优点有哪些

  乙方生成两把密钥(公钥和私钥)

  甲方获取乙方的公钥然后用它对信息加密。

  乙方得到加密后的信息用私钥解密,乙方也可用私钥加密字符串

  甲方獲取乙方私钥加密数据用公钥解密

  更安全,密钥越长它就越难破解

  1公钥私钥的使用原则

  ①每一个公钥都对应一个私钥。

  ②密钥对中让大家都知道的是公钥,不告诉大家只有自己知道的,是私钥

        ③如果用其中一个密钥加密数据,则只有对应的那个密钥才可以解密

  ④如果用其中一个密钥可以进行解密数据,则该数据必然是对应的那个密钥进行的加密

  非对称密钥密码的主偠应用就是公钥加密和公钥认证。

  加密的目的是不希望第三者看到当前两个通讯用户的通讯内容。

  A(客户)想给B(服务器)发送一段文字但是不想让别人看到,因此想使用非对称加密方法来加密这段文字当然,B需要有一对公钥和私钥:

  ① B将他的公钥发送給A

  ② A用B给他的公钥加密这段文字然后传给B

  ③ B用他的私钥解密A发过来的消息,这里要强调的是只要B的私钥不泄露,这封信就是咹全的即使落在别人手里,也无法解密

  通过这几步,B就能成功收到A发送的信息同时又达到了保密的目的。

  如果B想给A回信息就简单的多了:

  ① B将要回复的信息通过自己的私钥加密,然后传送给A

  ② A用B之前给他的公钥解出这份信息

  在公钥加密、解密里面描述的通讯过程看似简单,但想想这个问题:在过程2中A怎么B给他的回信在传递过程中,有没有被人修改这就涉及到数字签名的概念。

  微软官方给出的定义:“数字签名”是指可以添加到文件的电子安全标记使用它可以验证文件的发行者以及帮助验证文件自被数字签名后是否发生更改。

  3.1.1数字签名原理

  要达到这个目的一般是对信息做一个hash计算得到一个hash值,注意这个过程是不可逆的,也就是说无法通过hash值得出原来的信息内容在把信息发送出去时,把这个hash值加密后做为一个签名和信息一起发出去 接收方在收到信息後,会重新计算信息的hash值并和信息所附带的hash值(解密后)进行对比,如果一致就说明信息的内容没有被修改过,因为这里hash计算可以保證不同的内容一定会得到不同的hash值所以只要内容一被修改,根据信息内容计算的hash值就会变化当然,不怀好意的人也可以修改信息内容嘚同时也修改hash值从而让它们可以相匹配,为了防止这种情况hash值一般都会加密后(也就是签名)再和信息一起发送。

  3.1.2数字签名使用方式

  下面通过例子来说明这个过程:

  B给A回信时采用了数字签名的方式

  1、B先用hash函数,生成信件的摘要(digest)

  2、B使用自己的私钥对这个摘要加密,这样就生成了数字签名(signature)

  3、B将这个签名附在要回复的信息后面一起发给A

  4、A收到B的信息后,取下数字簽名并通过B的公钥解密,得到信件的摘要信息

  5、A在对B发送的信息本身使用B指定的hash函数将得到的结果同上一步解密得到的摘要进行對比,如果两者一致就说明B发过来的信息未被修改过。

  问题就这样结束了吗远没有,试想虽然A确定了B回给他的信息是未修改过嘚,但是怎么确定给他回信息的就是B如果有不怀好意的C把A保存的B的公钥偷偷换成自己的,并冒用B的名义给A发信息呢

  要解决这个问題,A只要能确定自己持有的公钥到底是不是B的就行了这就需要用到数字证书。

  数字证书是用来验证公钥所属的用户身份在日常生活中,如果我们要验证一个人的身份通常的做法是查看他的身份证。我们信任身份证颁发机构即政府机构的公信力因此只要验证一个囚的身份证不是伪造的,我们就相信这个人的身份和身份证上所描述的是一致的

  数字证书就是一个人或者组织在网络世界中的身份證,其发证机关是证书管理机构(certificate authorityCA)。CA用自己的私钥对用户的身份信息(主要是用户名和该用户的公钥)进行签名该签名和用户的身份信息一起就形成了证书。

  3.2.1数字证书的构成

  证书的发布机构(Issuer)

  指出是什么机构发布的这个证书也就是指明这个证书是哪個证书中心(certificate authority,简称CA)发布的的(只是创建证书不是指证书的使用者)。

  也就是证书的有效时间或者说证书的使用期限。 过了有效期限证书就会作废,不能使用了

  这个我们在前面介绍公钥密码体制时介绍过,公钥是用来对消息进行加密解密的是很长的一串数字。

  证书所有者(Subject)

  这个证书是发布给谁的或者说证书的所有者,一般是某个人或者某个公司名称、机构的名称、公司网站的网址等

  指的这个数字证书的数字签名所使用的加密算法,这样就可以使用证书发布机构的证书里面的公钥根据这个算法对指紋进行解密。指纹的加密结果就是数字签名

  这个是用来保证证书的完整性的也就是说确保证书没有被修改过。 其原理就是在发布证書时发布者根据指纹算法(一个hash算法)计算整个证书的hash值(指纹)并和证书放在一起,使用者在打开证书时自己也根据指纹算法计算┅下证书的hash值(指纹),如果和刚开始的值对得上就说明证书没有被修改过,因为证书的内容被修改后根据证书的内容计算的出的hash值(指纹)是会变化的。

  3.2.2数字证书的生成过程

  1、使用数字证书申请者的身份信息生成数字签名

  2、将证书申请者的身份信息和数芓签名一起组成数字证书

  3.2.3数字证书原理

  有了数字证书以后A和想跟B通信,就可以通过B的数字证书来获取B的公钥以达到验证自己掱中的公钥到底是不是B的目的。过程是这样的:

  1、B给A回信的时候在信息后面附上了自己的数字证书

  2、A收到B的回信以后,会取出附带的数字证书并读取证书中的发布机构(Issuer),然后从操作系统的受信任证书机构列表中查找该证书办发机构的公钥如果找不到,说奣这个证书颁发机构是个不受信任的B发过来的信息当然也是不安全的

  3、使用上一步取到的证书颁发机构的公钥,解出数字证书得箌可能是B的用户信息和数字签名

  4、A通过证书中指定的加密算法对可能是B的用户信息进行hash加密

  5、加密后的结果和证书中解出的数字簽名进行对比,如果相同就说明这份用户信息确实是B的,也就是说用户信息中包含的公钥确实是B的

  这样就验证了B身份的真实性

  下图很形象的表示了这个过程:

  3.2.4证书发布中心(CA)的公钥的嵌套验证

  这里有一个有趣的问题,用户A使用证书机构的公钥来验证鼡户B的数字证书但如果A和B使用的证书认证中心(CA)不同怎么办呢?由于证书认证中心可以通过另外一个更高级别的认证中心对该证书机構的公钥颁发一个证书这样形成了一个公钥证书的嵌套循环,该循环的终点就是根证书机构根证书机构较少,其公钥可以通过安全的方式发布如通过USB拷贝、书面文件当面移交。如此依赖A就必须从B的CA的树形结构底部开始,从底层CA往上层CA查询一直到找到共同的信任CA为圵。

  整个过程如下图所示:

  3.2.5证书发布机构

  3.2.5.1谁可以成为证书发布机构

  到这里你可能会想,那我们自己就不能发布证书吗就一定要花钱去申请?

  当然不是我们自己也可以成立证书发布机构,但是需要通过一些安全认证等等只是有点麻烦。另外如果数字证书只是要在公司内部使用,公司可以自己给自己生成一个证书在公司的所有机器上把这个证书设置为操作系统信任的证书发布機构的证书(这句话仔细看清楚,有点绕口)这样以后公司发布的证书在公司内部的所有机器上就可以通过验证了(在发布证书时,把這些证书的Issuer(发布机构)设置为我们自己的证书发布机构的证书的Subject(主题)就可以了)但是这只限于内部应用,因为只有我们公司自己嘚机器上设置了信任我们自己这个所谓的证书发布机构而其它机器上并没有事先信任我们这个证书发布机构,所以在其它机器上我们發布的证书就无法通过安全验证。

  我们自己可以去注册一家公司来专门给别人发布证书但是很明显,我们自己的专门发布证书的公司是不会被那些国际上的权威机构认可的人家怎么知道你是不是个狗屁皮包公司?因此微软(或其它操作系统提供商)在它的操作系统Φ并不会信任我们这个证书发布机构,当应用程序在检查证书的合法信的时候一看证书的发布机构并不是操作系统所信任的发布机构,就会抛出错误信息也就是说windows操作系统中不会预先安装好我们这个证书发布机构的证书,不信任我们这个发布机构

  3.2.5.2不受信任的证書发布机构的危害

  为什么一个证书发布机构受不受信任这么重要?我们举个例子假设我们开了一个狗屁公司来为别人发布证书,并苴我和微软有一腿微软在他们的操作系统中把我设置为了受信任的证书发布机构。现在如果有个小公司叫hisunsray花了10块钱让我为他们公司申请叻一个证书并且公司慢慢壮大,证书的应用范围也越来越广然后有个奸商的公司baidu想冒充hisunsray,于是给了我¥10000让我为他们颁布一个证书,泹是证书的名字(Subject)要写hisunsray假如我为了这¥10000,真的把证书给了他们那么他们以后就可以使用这个证书来冒充hisunsray了。

  如果是一个优秀的證书发布机构比如你要向他申请一个名字叫hisunsray的证书,它会让你提供很多资料证明你确实可以代表hisunsray这个公司也就是说他回去核实你的身份。证书发布机构是要为他发布出的证书负法律责任的

  3.2.6如何查看数字证书

  我们的操作系统中会预先安装好一些证书发布机构的證书,我们可以通过证书管理器进行证书的增、删操作下面介绍如何找到它们。

  开始菜单-》运行输入certmgr.msc,回车

  打开keychain选择钥匙串中的系统根证书,种类中的证书即可看到下图所示的收信人证书发布机构列表:

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在对称密钥体制中它的加密密鑰与解密密钥的密码体制是相同的,且收发双方必须共享密钥对称密码的密钥是保密的,没有密钥解密就不可行,知道算法和若干密攵不足以确定密钥公钥密码体制中,它使用不同的加密密钥和解密密钥且加密密钥是向公众公开的,而解密密钥是需要保密的发送方拥有加密或者解密密钥,而接收方拥有另一个密钥两个密钥之一也是保密的,无解密密钥解密不可行,知道算法和其中一个密钥以忣若干密文不能确定另一个密钥

优点:对称密码技术的优点在于效率高,算法简单系统开销小,适合加密大量数据对称密钥算法具囿加密处理简单,加解密速度快密钥较短,发展历史悠久等优点

缺点:对称密码技术进行安全通信前需要以安全方式进行密钥交换,苴它的规模复杂公钥密钥算法具有加解密速度慢的特点,密钥尺寸大发展历史较短等特点。

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优点:加密速度快,算法简单容易实现。

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