数字证书原理,公钥私钥加密原理1
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2022-08-08
22:53:08
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文中首先解释了加密解密的一些基础知识和概念，然后通过一个加密通信过程的例子说明了加密算法的作用，以及数字证书的出现所起的作用。接着对
数字证书做一个详细的解释，并讨论一下 windows 中数字证书的管理，最后演示使用 makecert 生成数字证书。如果发现文中有错误的地方，或者有
什么地方说得不够清楚，欢迎指出！
1、基础知识
这部分内容主要解释一些概念和术语，最好是先理解这部分内容。
1.1、公钥密码体制(public-key cryptography)
公钥密码体制分为三个部分，公钥、私钥、加密解密算法，它的加密解密过程如下：
� 加密：通过加密算法和公钥对内容(或者说明文)进行加密，得到密文。加密过程需要用到公钥。
� 解密：通过解密算法和私钥对密文进行解密，得到明文。解密过程需要用到解密算法和私钥。注意，由公钥加密的内容，只能由私钥进行解密，
也就是说，由公钥加密的内容，如果不知道私钥，是无法解密的。
公钥密码体制的公钥和算法都是公开的(这是为什么叫公钥密码体制的原因)，私钥是保密的。大家都以使用公钥进行加密，但是只有私钥的持有者才能
解密。在实际的使用中，有需要的人会生成一对公钥和私钥，把公钥发布出去给别人使用，自己保留私钥。
1.2、对称加密算法(symmetric key algorithms)
在对称加密算法中，加密使用的密钥和解密使用的密钥是相同的。也就是说，加密和解密都是使用的同一个密钥。因此对称加密算法要保证安全性的话，
密钥要做好保密，只能让使用的人知道，不能对外公开。这个和上面的公钥密码体制有所不同，公钥密码体制中加密是用公钥，解密使用私钥，而对称
加密算法中，加密和解密都是使用同一个密钥，不区分公钥和私钥。
// 密钥，一般就是一个字符串或数字，在加密或者解密时传递给加密/解密算法。前面在公钥密码体制中说到的公钥、私钥就是密钥，公钥是加密
使用的密钥，私钥是解密使用的密钥。
1.3、非对称加密算法(asymmetric key algorithms)
在非对称加密算法中，加密使用的密钥和解密使用的密钥是不相同的。前面所说的公钥密码体制就是一种非对称加密算法，他的公钥和是私钥是不能相
同的，也就是说加密使用的密钥和解密使用的密钥不同，因此它是一个非对称加密算法。
1.4、RSA 简介
RSA 是一种公钥密码体制，现在使用得很广泛。如果对 RSA 本身有兴趣的，后面看我有没有时间写个 RSA 的具体介绍。
RSA 密码体制是一种公钥密码体制，公钥公开，私钥保密，它的加密解密算法是公开的。 由公钥加密的内容可以并且只能由私钥进行解密，并且由私钥
加密的内容可以并且只能由公钥进行解密。也就是说，RSA 的这一对公钥、私钥都可以用来加密和解密，并且一方加密的内容可以由并且只能由对方进
行解密。
1.5、签名和加密
我们说加密，是指对某个内容加密，加密后的内容还可以通过解密进行还原。 比如我们把一封邮件进行加密，加密后的内容在网络上进行传输，接收者
在收到后，通过解密可以还原邮件的真实内容。
这里主要解释一下签名，签名就是在信息的后面再加上一段内容，可以证明信息没有被修改过，怎么样可以达到这个效果呢？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。 接收方在收到信息后，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 计算可以保证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的同时也修改 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，以保证这个 hash 值不被修改。至于如何让别人可以解密这个签名，这个过程涉及到数字证书等概念，我们后面在说到数
字证书时再详细说明，这里您先只需先理解签名的这个概念。
2、一个加密通信过程的演化
我们来看一个例子，现在假设“服务器”和“客户”要在网络上通信，并且他们打算使用 RSA(参看前面的 RSA 简介)来对通信进行加密以保证谈话内
容的安全。由于是使用 RSA 这种公钥密码体制，“服务器”需要对外发布公钥(算法不需要公布，RSA 的算法大家都知道)，自己留着私钥。“客户”通过某
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