非對稱加密的工作原理解析

之前所有的加密方法都是對稱加密，說的直白一點就是加密和解密都是同樣的密碼。

比如你用銀行賬號對應(yīng)的密碼可以取出現(xiàn)金，別人拿著這張卡你給他說了密碼也能取出現(xiàn)金；比如你的email登錄密碼，比如微信、支付寶登錄密碼等等，這些都是對稱密碼的應(yīng)用。

只要是同一把鑰匙在開一個鎖，都是對稱密碼。

可是對稱密碼有一個問題是很難解決的，就是秘鑰的傳輸。

之前講的量子通訊也是鑰匙傳輸?shù)哪壳耙阎淖钕冗M(jìn)安全的鑰匙分發(fā)方式，但是一般情況下，普通用戶是很難使用的。想象下面一個場景，你媳婦兒給你電話，說他在網(wǎng)上購物，需要你的信用卡密碼，你給她說了，他就購物，如果這個時候，有人也在監(jiān)聽你的電話，他也在購物就等這個密碼呢，他也去刷卡，這時候怎么辦？

問題都在秘鑰的傳輸方面。

環(huán)節(jié)越多，出錯越容易，能不能砍掉這個秘鑰傳輸?shù)沫h(huán)節(jié)？

可以。用公鑰加密，也就是用一對兒鑰匙。

兩把鑰匙？用把鑰匙開一個鎖，這個鎖不就是爛鎖了嗎？并非如此。

現(xiàn)在有兩把秘鑰：公鑰和私鑰。

公鑰，就是公共的鑰匙，這把鑰匙誰都可以知道；私鑰是本地的，私人的鑰匙，只有自己知道，私鑰就不發(fā)送不傳輸了，因為不傳輸也就沒有了傳輸?shù)膯栴}。

比如說，你要發(fā)一封email文件給你家人，這個是非常機密的東西，你家人在網(wǎng)上生成了鑰匙對兒，也就是公鑰和私鑰，然后把公鑰給你發(fā)過來，私鑰自己記錄好，不要放在網(wǎng)上。

你收到公鑰后，用公鑰對自己要發(fā)出的信息加密，然后發(fā)給家人，家人收到后，拿著私鑰進(jìn)行解密，就看到了你的重要信息了。

這里面有幾個點，公鑰，也是家人發(fā)給你的，如果被別人截獲了怎么辦？

沒關(guān)系，公鑰即使很多人知道沒關(guān)系的，因為公鑰只能加密，而解密的是公鑰對應(yīng)的私鑰，也就是說別人知道你的公鑰，只是方便他們給你發(fā)信息。他們加完密，自己都解不開。

這就是非對稱加密的工作原理，因為出現(xiàn)了公鑰，這個之前歷史上沒有的東西，所以，非對稱加密也被稱為公鑰加密。

生成私鑰公鑰的方法，網(wǎng)上一搜就有了，不必在此贅述。

總結(jié)下公鑰加密的特點：

1，公鑰和私鑰必須成對出現(xiàn)，不能分別單獨生成，

2，公鑰任何人都可以知道，私鑰只有接收信息的人知道；

3，A發(fā)給B信息的過程是：A拿著B的公鑰對一段要發(fā)出的信息加密，B收到后，拿著自己也就是B的私鑰進(jìn)行解密。

公鑰加密有什么用？

比特幣的加密方式就是公鑰加密。所以你才有什么私鑰公鑰和地址，公鑰可以推出地址，地址推不出公鑰，即使推出來也沒關(guān)系，因為本來公鑰就是公共的鑰匙，誰想知道都可以。本質(zhì)上所謂生成比特幣的賬戶，就是生成一個秘鑰對兒，有了公鑰和私鑰，然后公鑰再推出個地址，一個比特幣的賬戶就生成了。這個生成賬戶的方法，比傳統(tǒng)金融里去銀行開戶，方便和安全很多，當(dāng)然，傳統(tǒng)銀行也很安全，中心化會對你的賬戶保護(hù)，比特幣是人類歷史上第一次用技術(shù)解決了安全問題。

我們很快會專門去講比特幣的加密原理，今天就簡單說一下。

RSA是什么？為什么好多人都會講到RSA？

RSA是非對稱加密法里面用的最廣泛的一種加密方法，當(dāng)然，還有別的，比如比特幣里還有一個神奇的橢圓曲線加密，就是一種非對稱加密法，但不是RSA。曾經(jīng)，這個橢圓曲線加密的方法選擇，受到以太坊發(fā)起人vitalik的稱贊，他說中本聰可能是蒙的，選的這么好。

RSA加密因為創(chuàng)始人名字的首字母分別是R、S和A所以叫RSA加密，他們發(fā)文章的時候用Alice和Bob兩人的名字代表A和B，所以密碼學(xué)里面就形成通用管理，“Alice發(fā)一個比特幣（或一段信息）給Bob”，這樣的句式開始出現(xiàn)。竊聽者總被被叫做Eve。

好了，看了上面的內(nèi)容，其實今天已經(jīng)明白了非對稱加密的主要知識，下面的內(nèi)容比較困難，各位讀者可以選擇性閱讀。

RSA大概是什么方法？為什么總有專家提到什么“大數(shù)的質(zhì)因數(shù)分解”？“大數(shù)的質(zhì)因數(shù)分解”和RSA非對稱加密有什么關(guān)系？

加密過程就是明文的E次方然后mod N。mod代表的是乘法求余數(shù)的運算符號。

E和N的組合就是公鑰，D和N的組合就是私鑰。E取自單詞encryption加密，D取自單詞DecrypTIon解密，N取自單詞number數(shù)字。

N=p * q，p和q是質(zhì)數(shù)，很大的質(zhì)數(shù)，所以難以破解，如果是很簡單的質(zhì)數(shù)比如2和3，那就太簡單了，當(dāng)然真正運算的時候都是二進(jìn)制，動輒512bit的質(zhì)數(shù)相乘，這也就是為什么破解私鑰很難的原因之一，因為人類暫時沒有發(fā)現(xiàn)對大整數(shù)進(jìn)行質(zhì)因數(shù)分解的高效方法，所以，RSA比較安全?，F(xiàn)在的銀行系統(tǒng)的安全也是RSA加密的，N要求大于300位，如果要分解這樣一個數(shù)，需要的時間單位數(shù)量級是億年，億萬年的時光去破解一個密碼，假設(shè)科技按照現(xiàn)在的水平?jīng)]有突破的話。

為什么加上mod N這樣的東西？因為沒有這個就是個對數(shù)問題，很容易求解，如果有了mod N求明文就成了求離散對數(shù)的問題，同樣的，人類目前沒有找到求離散對數(shù)的高效方法。

鑒于之前的文章出現(xiàn)了很多數(shù)學(xué)公式，今天關(guān)于RSA的講解控制在500字內(nèi)，這是一個引子，如果你對RSA感興趣，可以私信溝通也可以去網(wǎng)上搜索更多的資料，但是，對于區(qū)塊鏈從業(yè)或者是數(shù)字貨幣投資者來說，只需要理解本文的重點部分即可。畢竟，看到離散對數(shù)的時候，很多讀者已經(jīng)看不下去了。沒關(guān)系的，掌握關(guān)鍵，吸收精華即可。

明白非對稱加密（公鑰加密）對理解比特幣的公鑰私鑰以及錢包和工作原理非常重要，所以今天講解下非對稱加密技術(shù)。

試問如果我發(fā)出去的是錢，而不是一封信，公鑰加密給你，你用私鑰打開后可以用，是不是就是比特幣？或者反過來問，我發(fā)給你一個賬本信息，你能打開這個賬本信息，于是這個賬本信息最后一條寫著，我給你轉(zhuǎn)了10個比特幣，是不是這條信息就成了你有10個比特幣的證明，也就是說這個賬本信息本身就證明了你有比特幣了？信息就變成了錢，順著這個思路去思考去理解比特幣吧。后面會仔細(xì)講的。

這個世界的大門慢慢在打開，感謝能從隱藏法、移位替換法、維吉尼亞加密法、恩尼格瑪機一直同行到現(xiàn)在，比特幣和區(qū)塊鏈的核心很快就要觸碰到了。
來源： 加密二鍋頭