浅谈密码学

 

在电子商务中有着广泛的应用，下面结合大学所学的知识浅谈一下密码学~

 

主要内容有：对称密钥系统，非对称密钥系统，数字信封，确保信息完整性hash散列，数字签名，数字证书等

 

1，对称密钥系统加密和解密用同一个密钥，密钥长度较短，传输熟读较快，常常用于在建立连接后的内容加密

      如下图所示;典型的算法，DES（核心思想是替换加密和转换加密），三重DES

2，非对称密钥系统，也称为公钥加密,它使用一对密钥，包括一个公钥（ Public Key ）和一个私钥（ Private Key ）。

     主要作用是认证，典型有算法RSA，背包算法，如下图所示

两者常常一起使用，下面是应用的案例

 

发送者公开密钥进行加密，接收者用私钥进行解密，问题是这个私钥怎么传输？

 

 

接收者用私钥进行加密，所有人都知道的公钥，安全问题？

 

这个图片解决以上两个问题，首先用发送者的私钥进行加密，这时所有人的公钥都可以解开，然后在用接收者的公钥进行加密，确保了只有接收者可以解开

 

公钥算法相对兑成算法速度较慢，无法用于加密和解密大量数据，在实际应用中常常是两者同时使用

下面来介绍可以几个相关概念：

 

数字信封：（digitalenvelope）,用公钥建立和发送一个对称密钥个给接收人，然后用这个密钥进行信息的加密和解密

 

通俗点将就是：通过非对称加密，获取对称加密的密钥，如下图所示：

 

 

下面来思考一个问题，当我们可以确保信息不会外泄时，我们怎么样保证所发信息的完整性？

 

散列值（也成哈希值），当不用个输入时，可以确保有不同的输出，通过输出值可以保证输入的唯一性

散列是一个单向的函数，即使信息有细微的变化，所输出的散列值也不同

 

确保信息完整的有效加密方法就是通过散列值，这点已经广泛应用，比如我们平时用的迅雷，电驴，甚至有时候在下载大型软件时，旁边会附有他的散列值

原理如下

 

1.将信息和信息的散列值一同发给收件人

2.收件人收到信息，通过相同的散列算法，计算出另一个散列值

3将两个散列值进行比较，如果相同，则说明在传输过程中未出现丢失，信息是完整的

 

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到目前为止，我们已经解决了两个问题，即传输中信息泄露（安全性）和接收后保证信息的完整性，当我们接收到一个数据后又是怎样确定是发送者发送的呢？下面我们来讨论这个问题

 

现在最关心的是发送者的身份？现实生活中我们可以使用笔迹鉴定，按手印等，如甲在写完文章后，既按了一个手印，当乙（甚至是所有人）看到这个手印后，既可以确定是甲按的，这个手印具有唯一性，在网络传输中我们可以将内容和这个手印一起传给接收者，当接收者看到这手印后，即认定他就是甲，

 

这个手印就是就是下面要讲的数据签名

 

数据签名：基本原理

 

1.对发送者者内容进行散列

 获取发送内容的哈希值，确保完整性

 

2，对这个散列值进行加密（用发送者的私钥）记住一个原则，私钥加密，公钥解密不安全，但是可以用于身份验证

 

3.将数字签名（用发送者私钥加密的发送内容的哈希值），附加在发送的内容中生成一个明文A，一起进行发送

 

 4.对明文A，用接收者的公钥进行加密生成密文B，进行发送

 5.接受者在收到密文B后，用自己的私钥进行解密，还原成明文Ａ

6.接受者从还原的明文A中，抽取中签名，然后对签名用发送者的公钥进行解密得到一个散列值Ｆ，如果能得到说明，信息就是发送者发来的，因为发送者的私钥只有发送者的公钥能解开，至此验证了身份，对接收的明文A中内容进行哈希散列，获取哈希D ,如果D和F一致，说明发送的是完整，

 

下面我们来讨论一个更深层次的问题：在确定了发送方的身份后，我们怎么确定接收方的身份，你必须知道某人的公钥才向他发送信息，公钥来自何处，如何确定公钥持有者的身份？

 

带着这个问题，我们来探究下一个话题：数字证书

数字证书有认证中心发行，用来正式公钥和私钥持有人真实身份，个人可以像CA（认证中心）申请数字证书，这个过程称为公钥认证，证书中心用自己 的私钥对申请人公钥和一些基本信息进行加密，寄给申请方，

 

当有人像申请人发送信息时，他们首先要求接收人，寄过来签名证书，然后发送人使用CA公钥给证书解密，发送人对接收人的身份得意确认，这样最后只需要与认证方打交道即可 

例子自己看看吧，我就不分析了

 

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参考资料：http://www.youdzone.com/signature.html