非對稱加密算法原理詳細分析

　　使用過程：

　　乙方生成兩把密鑰（公鑰和私鑰）

　　甲方獲取乙方的公鑰，然后用它對信息加密。

　　乙方得到加密后的信息，用私鑰解密，乙方也可用私鑰加密字符串

　　甲方獲取乙方私鑰加密數(shù)據(jù)，用公鑰解密

　　優(yōu)點：

　　更安全，密鑰越長，它就越難破解

　　缺點：

　　加密速度慢

　　常用算法：

　　RSA、Elgamal、背包算法、Rabin、D-H、ECC（橢圓曲線加密算法）

　　1公鑰私鑰的使用原則

　?、倜恳粋€公鑰都對應一個私鑰。

　　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)，則只有對應的那個密鑰才可以解密。

　?、苋绻闷渲幸粋€密鑰可以進行解密數(shù)據(jù)，則該數(shù)據(jù)必然是對應的那個密鑰進行的加密。

　　非對稱密鑰密碼的主要應用就是公鑰加密和公鑰認證。

　　2公鑰加密、解密

　　加密的目的，是不希望第三者看到當前兩個通訊用戶的通訊內容。

　　2.1加密

　　A（客戶）想給B（服務器）發(fā)送一段文字，但是不想讓別人看到，因此想使用非對稱加密方法來加密這段文字，當然，B需要有一對公鑰和私鑰：

　?、?B將他的公鑰發(fā)送給A

　?、?A用B給他的公鑰加密這段文字，然后傳給B

　?、?B用他的私鑰解密A發(fā)過來的消息，這里要強調的是，只要B的私鑰不泄露，這封信就是安全的，即使落在別人手里，也無法解密。

　　通過這幾步，B就能成功收到A發(fā)送的信息，同時又達到了保密的目的。

　　2.2解密

　　如果B想給A回信息，就簡單的多了：

　?、?B將要回復的信息通過自己的私鑰加密，然后傳送給A

　?、?A用B之前給他的公鑰解出這份信息。

　　在公鑰加密、解密里面描述的通訊過程看似簡單，但想想這個問題：在過程2中，A怎么B給他的回信在傳遞過程中，有沒有被人修改？這就涉及到數(shù)字簽名的概念。

　　3.1數(shù)字簽名（digital signature）

　　微軟官方給出的定義：“數(shù)字簽名”是指可以添加到文件的電子安全標記。使用它可以驗證文件的發(fā)行者以及幫助驗證文件自被數(shù)字簽名后是否發(fā)生更改。

　　3.1.1數(shù)字簽名原理

　　要達到這個目的，一般是對信息做一個hash計算得到一個hash值，注意，這個過程是不可逆的，也就是說無法通過hash值得出原來的信息內容。在把信息發(fā)送出去時，把這個hash值加密后做為一個簽名和信息一起發(fā)出去。 接收方在收到信息后，會重新計算信息的hash值，并和信息所附帶的hash值（解密后）進行對比，如果一致，就說明信息的內容沒有被修改過，因為這里hash計算可以保證不同的內容一定會得到不同的hash值，所以只要內容一被修改，根據(jù)信息內容計算的hash值就會變化。當然，不懷好意的人也可以修改信息內容的同時也修改hash值，從而讓它們可以相匹配，為了防止這種情況，hash值一般都會加密后（也就是簽名）再和信息一起發(fā)送。

　　3.1.2數(shù)字簽名使用方式

　　下面通過例子來說明這個過程：

　　B給A回信時，采用了數(shù)字簽名的方式

　　1、B先用hash函數(shù)，生成信件的摘要（digest）

　　2、B使用自己的私鑰，對這個摘要加密，這樣就生成了數(shù)字簽名（signature）

　　3、B將這個簽名附在要回復的信息后面，一起發(fā)給A

　　4、A收到B的信息后，取下數(shù)字簽名，并通過B的公鑰解密，得到信件的摘要信息

　　5、A在對B發(fā)送的信息本身使用B指定的hash函數(shù)，將得到的結果同上一步解密得到的摘要進行對比，如果兩者一致，就說明B發(fā)過來的信息未被修改過。

　　3.2數(shù)字證書（Digital CerTIficate）

　　問題就這樣結束了嗎？遠沒有，試想，雖然A確定了B回給他的信息是未修改過的，但是怎么確定給他回信息的就是B？如果有不懷好意的C把A保存的B的公鑰偷偷換成自己的，并冒用B的名義給A發(fā)信息呢？

　　要解決這個問題，A只要能確定自己持有的公鑰到底是不是B的就行了，這就需要用到數(shù)字證書。

　　數(shù)字證書是用來驗證公鑰所屬的用戶身份。在日常生活中，如果我們要驗證一個人的身份，通常的做法是查看他的身份證。我們信任身份證頒發(fā)機構即政府機構的公信力，因此只要驗證一個人的身份證不是偽造的，我們就相信這個人的身份和身份證上所描述的是一致的。

　　數(shù)字證書就是一個人或者組織在網絡世界中的身份證，其發(fā)證機關是證書管理機構（cerTIficate authority，CA）。CA用自己的私鑰對用戶的身份信息（主要是用戶名和該用戶的公鑰）進行簽名，該簽名和用戶的身份信息一起就形成了證書。

　　3.2.1數(shù)字證書的構成

　　證書的發(fā)布機構（Issuer）

　　指出是什么機構發(fā)布的這個證書，也就是指明這個證書是哪個證書中心（cerTIficate authority，簡稱CA）發(fā)布的的（只是創(chuàng)建證書，不是指證書的使用者）。

　　證書的有效期（Valid from ， Valid to）

　　也就是證書的有效時間，或者說證書的使用期限。 過了有效期限，證書就會作廢，不能使用了。

　　公鑰 （Public key）

　　這個我們在前面介紹公鑰密碼體制時介紹過，公鑰是用來對消息進行加密解密的，是很長的一串數(shù)字。

　　證書所有者（Subject）

　　這個證書是發(fā)布給誰的，或者說證書的所有者，一般是某個人或者某個公司名稱、機構的名稱、公司網站的網址等。

　　簽名所使用的算法 （Signature algorithm）

　　指的這個數(shù)字證書的數(shù)字簽名所使用的加密算法，這樣就可以使用證書發(fā)布機構的證書里面的公鑰，根據(jù)這個算法對指紋進行解密。指紋的加密結果就是數(shù)字簽名

　　指紋以及指紋算法 （Thumbprint， Thumbprint algorithm）

　　這個是用來保證證書的完整性的，也就是說確保證書沒有被修改過。 其原理就是在發(fā)布證書時，發(fā)布者根據(jù)指紋算法（一個hash算法）計算整個證書的hash值（指紋）并和證書放在一起，使用者在打開證書時，自己也根據(jù)指紋算法計算一下證書的hash值（指紋），如果和剛開始的值對得上，就說明證書沒有被修改過，因為證書的內容被修改后，根據(jù)證書的內容計算的出的hash值（指紋）是會變化的。