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詳解公鑰、私鑰、數(shù)字證書的概念

加密和認(rèn)證
  首先我們需要區(qū)分加密和認(rèn)證這兩個基本概念。
  加密是將數(shù)據(jù)資料加密,使得非法用戶即使取得加密過的資料,也無法獲取正確的資料內(nèi)容,所以數(shù)據(jù)加密可以保護數(shù)據(jù),防止監(jiān)聽攻擊。其重點在于數(shù)據(jù)的安全性。身份認(rèn)證是用來判斷某個身份的真實性,確認(rèn)身份后,系統(tǒng)才可以依不同的身份給予不同的權(quán)限。其重點在于用戶的真實性。兩者的側(cè)重點是不同的。

 
公鑰和私鑰
      公鑰和私鑰就是俗稱的不對稱加密方式,是從以前的對稱加密(使用用戶名與密碼)方式的提高。

      在現(xiàn)代密碼體制中加密和解密是采用不同的密鑰(公開密鑰),也就是非對稱密鑰密碼系統(tǒng),每個通信方均需要兩個密鑰,即公鑰和私鑰,這兩把密鑰可以互為加解密。公鑰是公開的,不需要保密,而私鑰是由個人自己持有,并且必須妥善保管和注意保密。

  公鑰私鑰的原則:

  1. 一個公鑰對應(yīng)一個私鑰。
  2. 密鑰對中,讓大家都知道的是公鑰,不告訴大家,只有自己知道的,是私鑰。
  3. 如果用其中一個密鑰加密數(shù)據(jù),則只有對應(yīng)的那個密鑰才可以解密。
  4. 如果用其中一個密鑰可以進行解密數(shù)據(jù),則該數(shù)據(jù)必然是對應(yīng)的那個密鑰進行的加密。

      用電子郵件的方式說明一下原理。
      使用公鑰與私鑰的目的就是實現(xiàn)安全的電子郵件,必須實現(xiàn)如下目的:
      1. 我發(fā)送給你的內(nèi)容必須加密,在郵件的傳輸過程中不能被別人看到。
      2. 必須保證是我發(fā)送的郵件,不是別人冒充我的。
      要達到這樣的目標(biāo)必須發(fā)送郵件的兩人都有公鑰和私鑰。
      公鑰,就是給大家用的,你可以通過電子郵件發(fā)布,可以通過網(wǎng)站讓別人下載,公鑰其實是用來加密/驗章用的。私鑰,就是自己的,必須非常小心保存,最好加上 密碼,私鑰是用來解密/簽章,首先就Key的所有權(quán)來說,私鑰只有個人擁有。公鑰與私鑰的作用是:用公鑰加密的內(nèi)容只能用私鑰解密,用私鑰加密的內(nèi)容只能 用公鑰解密。
      比如說,我要給你發(fā)送一個加密的郵件。首先,我必須擁有你的公鑰,你也必須擁有我的公鑰。
      首先,我用你的公鑰給這個郵件加密,這樣就保證這個郵件不被別人看到,而且保證這個郵件在傳送過程中沒有被修改。你收到郵件后,用你的私鑰就可以解密,就能看到內(nèi)容。
      其次我用我的私鑰給這個郵件加密,發(fā)送到你手里后,你可以用我的公鑰解密。因為私鑰只有我手里有,這樣就保證了這個郵件是我發(fā)送的。

 

      非對稱密鑰密碼的主要應(yīng)用就是公鑰加密和公鑰認(rèn)證,而公鑰加密的過程和公鑰認(rèn)證的過程是不一樣的,下面我就詳細(xì)講解一下兩者的區(qū)別。

 

基于公開密鑰的加密過程

    比如有兩個用戶Alice和Bob,Alice想把一段明文通過雙鑰加密的技術(shù)發(fā)送給Bob,Bob有一對公鑰和私鑰,那么加密解密的過程如下:

  1. Bob將他的公開密鑰傳送給Alice。
  2. Alice用Bob的公開密鑰加密她的消息,然后傳送給Bob。
  3. Bob用他的私人密鑰解密Alice的消息。

 Alice使用Bob的公鑰進行加密,Bob用自己的私鑰進行解密。

 

基于公開密鑰的認(rèn)證過程

  身份認(rèn)證和加密就不同了,主要用戶鑒別用戶的真?zhèn)巍_@里我們只要能夠鑒別一個用戶的私鑰是正確的,就可以鑒別這個用戶的真?zhèn)巍?/p>

  還是Alice和Bob這兩個用戶,Alice想讓Bob知道自己是真實的Alice,而不是假冒的,因此Alice只要使用公鑰密碼學(xué)對文件簽名發(fā)送給Bob,Bob使用Alice的公鑰對文件進行解密,如果可以解密成功,則證明Alice的私鑰是正確的,因而就完成了對Alice的身份鑒別。整個身份認(rèn)證的過程如下:

  1. Alice用她的私人密鑰對文件加密,從而對文件簽名。
  2. Alice將簽名的文件傳送給Bob。
  3. Bob用Alice的公鑰解密文件,從而驗證簽名。

 Alice使用自己的私鑰加密,Bob用Alice的公鑰進行解密。

 

根證書

       根證書是CA認(rèn)證中心給自己頒發(fā)的證書,是信任鏈的起始點。安裝根證書意味著對這個CA認(rèn)證中心的信任。

 

總結(jié)

 

      根據(jù)非對稱密碼學(xué)的原理,每個證書持有人都有一對公鑰和私鑰,這兩把密鑰可以互為加解密。公鑰是公開的,不需要保密,而私鑰是由證書持人自己持有,并且必須妥善保管和注意保密。

      數(shù)字證書則是由證書認(rèn)證機構(gòu)(CA)對證書申請者真實身份驗證之后,用CA的根證書對申請人的一些基本信息以及申請人的公鑰進行簽名(相當(dāng)于加蓋發(fā)證書機構(gòu)的公章)后形成的一個數(shù)字文件。CA完成簽發(fā)證書后,會將證書發(fā)布在CA的證書庫(目錄服務(wù)器)中,任何人都可以查詢和下載,因此數(shù)字證書和公鑰一樣是公開的?! ?/p>

      可以這樣說,數(shù)字證書就是經(jīng)過CA認(rèn)證過的公鑰,而私鑰一般情況都是由證書持有者在自己本地生成的,由證書持有者自己負(fù)責(zé)保管。具體使用時,簽名操作是發(fā)送方用私鑰進行簽名,接受方用發(fā)送方證書來驗證簽名;加密操作則是用接受方的證書進行加密,接受方用自己的私鑰進行解密。

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