加密 · 数字签名 · 证书
加密
对称加密（对称密码）
对称密码中，加密用的密钥和解密用的密钥是相同的
非对称加密（公钥密码）
公钥密码中，加密用的密钥和解密用的密钥是不同的
对称加密（Symmetric Cryptography）
DES（Data Encryption Standard）
3DES（Triple Data Encryption Algorithm）
加解密过程：
3个密钥都是不同的，也称为 DES-EDE3
如果密钥1、密钥3相同，密钥2不同，称为 DES-EDE2
如果所有密钥都使用同一个，则结果与普通的 DES 是等价的
AES（Advanced Encryption Standard）
密钥配送问题
在使用对称加密时，一定会遇到密钥配送问题
如果 Alice 将使用对称加密过的消息发给了 Bob，只有将密钥发送给 Bob，Bob 才能完成解密。
在发送密钥过程中，可能会被 Eve窃取密钥，最后 Eve 也能完成解密。
解决方法：
非对称加密（Asymmetric Cryptography）
公钥、私钥
公钥和私钥是一一对应的，不能单独生成
一对公钥和私钥统称为密钥对(key pair)
由公钥加密的密文，必须使用与该公钥对应的私钥才能解密
由私钥加密的密文，必须使用与该私钥对应的公钥才能解密
非对称加密密钥配送
- 由消息的接收者，生成一对公钥、私钥
- 将公钥发给消息的发送者
- 消息的发送者使用公钥加密消息
非对称加密的加密解密速度比对称加密要慢
目前使用最广泛的非对称加密算法是 RSA
RSA 的名字由它的 3 位开发者，Ron Rivest、Adi Shamir、Leonard Adleman 的姓氏首字母组成
混合密码系统（Hybrid Cryptosystem）
对称加密的缺点：
不能很好地解决密钥配送问题（密钥会被窃听）
非对称加密的缺点：
加密解密速度比较慢
混合密码系统：是将对称加密和非对称加密的优势相结合的方法
解决了非对称加密速度慢的问题，并通过非对称加密解决了对称加密的密钥配送问题
网络上的密码通信所用的 SSL/TLS 都运用了混合密码系统
加密
会话密钥 (session key)
为本次通信随机生成的临时密钥
作为对称加密的密钥，用于加密消息，提高速度
加密步骤（发送消息）
- 首先，消息发送者要拥有消息接收者的公钥
- 生成会话密钥，作为对称加密的密钥，加密消息
- 用消息接收者的公钥，加密会话密钥
- 将前 步生成的加密结果，一并发给消息接收者
发送出去的内容包括：
用会话密钥加密的消息（加密方法：对称加密）
用公钥加密的会话密钥（加密方法：非对称加密）
解密
解密步骤（收到消息）
- 消息接收者用自己的私钥解密出会话密钥
- 再用第①步解密出来的会话密钥，解密消息
加解密流程
思考
数字签名
在数字签名技术中，有以下 2 种行为：
生成签名
由消息的发送者完成，通过“签名密钥”生成
验证签名
由消息的接收者完成，通过“验证密钥”验证
如何能保证这个签名是消息发送者自己签的？
用消息发送者的私钥进行签名
过程
过程改进
思考
如果有人篡改了消息内容或签名内容，会是什么结果？
签名验证失败，证明内容被篡改了数字签名不能保证机密性？
数字签名的作用不是为了保证机密性，仅仅是为了能够识别内容有没有被篡改数字签名的作用？
确认消息的完整性
识别消息是否被篡改
防止消息发送人否认
公钥、私钥再总结
公钥的合法性
如果遭遇了中间人攻击，那么公钥将可能是伪造的
如何验证公钥的合法性？
证书
证书（Certificate）
使用
各大CA的公钥，默认已经内置在浏览器和操作系统中
注册和下载
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