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(转) 详解公钥、私钥、数字证书的概念

m2012
 m2012
发布于 2013/01/26 20:59
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加密和认证 
  首先我们需要区分加密和认证这两个基本概念。 
  加密是将数据资料加密,使得非法用户即使取得加密过的资料,也无法获取正确的资料内容,所以数据加密可以保护数据,防止监听攻击。其重点在于数据的安全性。身份认证是用来判断某个身份的真实性,确认身份后,系统才可以依不同的身份给予不同的权限。其重点在于用户的真实性。两者的侧重点是不同的。

 
公钥和私钥
      公钥和私钥就是俗称的不对称加密方式,是从以前的对称加密(使用用户名与密码)方式的提高。

      在现代密码体制中加密和解密是采用不同的密钥(公开密钥),也就是非对称密钥密码系统,每个通信方均需要两个密钥,即公钥和私钥,这两把密钥可以互为加解密。公钥是公开的,不需要保密,而私钥是由个人自己持有,并且必须妥善保管和注意保密。

  公钥私钥的原则:

  1. 一个公钥对应一个私钥。
  2. 密钥对中,让大家都知道的是公钥,不告诉大家,只有自己知道的,是私钥。
  3. 如果用其中一个密钥加密数据,则只有对应的那个密钥才可以解密。
  4. 如果用其中一个密钥可以进行解密数据,则该数据必然是对应的那个密钥进行的加密。

      用电子邮件的方式说明一下原理。 
      使用公钥与私钥的目的就是实现安全的电子邮件,必须实现如下目的: 
      1. 我发送给你的内容必须加密,在邮件的传输过程中不能被别人看到。 
      2. 必须保证是我发送的邮件,不是别人冒充我的。 
      要达到这样的目标必须发送邮件的两人都有公钥和私钥。 
      公钥,就是给大家用的,你可以通过电子邮件发布,可以通过网站让别人下载,公钥其实是用来加密/验章用的。私钥,就是自己的,必须非常小心保存,最好加上 密码,私钥是用来解密/签章,首先就Key的所有权来说,私钥只有个人拥有。公钥与私钥的作用是:用公钥加密的内容只能用私钥解密,用私钥加密的内容只能 用公钥解密。 
      比如说,我要给你发送一个加密的邮件。首先,我必须拥有你的公钥,你也必须拥有我的公钥。 
      首先,我用你的公钥给这个邮件加密,这样就保证这个邮件不被别人看到,而且保证这个邮件在传送过程中没有被修改。你收到邮件后,用你的私钥就可以解密,就能看到内容。 
      其次我用我的私钥给这个邮件加密,发送到你手里后,你可以用我的公钥解密。因为私钥只有我手里有,这样就保证了这个邮件是我发送的。

 

      非对称密钥密码的主要应用就是公钥加密和公钥认证,而公钥加密的过程和公钥认证的过程是不一样的,下面我就详细讲解一下两者的区别。

 

基于公开密钥的加密过程

    比如有两个用户Alice和Bob,Alice想把一段明文通过双钥加密的技术发送给Bob,Bob有一对公钥和私钥,那么加密解密的过程如下:

  1. Bob将他的公开密钥传送给Alice。
  2. Alice用Bob的公开密钥加密她的消息,然后传送给Bob。
  3. Bob用他的私人密钥解密Alice的消息。

 Alice使用Bob的公钥进行加密,Bob用自己的私钥进行解密。

 

基于公开密钥的认证过程

  身份认证和加密就不同了,主要用户鉴别用户的真伪。这里我们只要能够鉴别一个用户的私钥是正确的,就可以鉴别这个用户的真伪。

  还是Alice和Bob这两个用户,Alice想让Bob知道自己是真实的Alice,而不是假冒的,因此Alice只要使用公钥密码学对文件签名发送给Bob,Bob使用Alice的公钥对文件进行解密,如果可以解密成功,则证明Alice的私钥是正确的,因而就完成了对Alice的身份鉴别。整个身份认证的过程如下:

  1. Alice用她的私人密钥对文件加密,从而对文件签名。
  2. Alice将签名的文件传送给Bob。
  3. Bob用Alice的公钥解密文件,从而验证签名。

 Alice使用自己的私钥加密,Bob用Alice的公钥进行解密。

 

根证书

       根证书是CA认证中心给自己颁发的证书,是信任链的起始点。安装根证书意味着对这个CA认证中心的信任。

 

总结

 

      根据非对称密码学的原理,每个证书持有人都有一对公钥和私钥,这两把密钥可以互为加解密。公钥是公开的,不需要保密,而私钥是由证书持人自己持有,并且必须妥善保管和注意保密。

      数字证书则是由证书认证机构(CA)对证书申请者真实身份验证之后,用CA的根证书对申请人的一些基本信息以及申请人的公钥进行签名(相当于加盖发证书机构的公章)后形成的一个数字文件。CA完成签发证书后,会将证书发布在CA的证书库(目录服务器)中,任何人都可以查询和下载,因此数字证书和公钥一样是公开的。  

      可以这样说,数字证书就是经过CA认证过的公钥,而私钥一般情况都是由证书持有者在自己本地生成的,由证书持有者自己负责保管。具体使用时,签名操作是发送方用私钥进行签名,接受方用发送方证书来验证签名;加密操作则是用接受方的证书进行加密,接受方用自己的私钥进行解密。

本文转载自:http://pepa.iteye.com/blog/250991

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