信息加密技术

奇风 2023/2/7

# 单向散列加密

开发中有一种场景，就是只需要验证正确性而不需要知道它的原文，只需要知道这个值是否存在是否相等就可以了。比如前端登录将用户的密码加密给服务端并存储到数据库

单向散列函数特点

散列计算速度快，非常高效
明文不同，散列加密后的密文一定不同；明文相同，散列加密后密文一定相同
具备单向性，无法逆推计算

单向散列函数也被称为哈希函数，摘要函数或者杂凑函数。其经典算法有 md5 | sha | sha1 | sha256 | sha512 | RSA-SHA等

# 密钥加密方式

# 对称加密（共享密钥加密）

加密和解密同用一个密钥的方式

可能会有的问题：以共享密钥方式加密时必须将密钥也发给对方。可究竟怎样才能安全地转交？在互联网上转发密钥时，如果通信被监听那么密钥就可会落入攻击者之手，同时也就失去了加密的意义

# 非对称加密（公开密钥加密）

公开密钥加密方式很好地解决了共享密钥加密的困难

公开密钥加密使用一对非对称的密钥。一把叫做私有密钥（private key），另一把叫做公开密钥（public key）。顾名思义，私有密钥不能让其他任何人知道，而公开密钥则可以随意发布，任何人都可以获得

发送密文的一方使用对方的公开密钥进行加密处理，对方收到被加密的信息后，再使用自己的私有密钥进行解密。利用这种方式，不需要发送用来解密的私有密钥，也不必担心密钥被攻击者窃听而盗走

# 混合加密

HTTPS 采用共享密钥加密和公开密钥加密两者并用的混合加密机制，通过公开密钥加密的方式传递共享密钥，之后都使用共享密钥：

# 数字证书

使用摘要证明内容没有被修改
使用 CA 的公钥解开证书，拿到内容的公钥

# 例子

鲍勃有两把钥匙，一把是公钥，另一把是私钥。
鲍勃把公钥送给他的朋友们----帕蒂、道格、苏珊----每人一把。
苏珊要给鲍勃写一封保密的信。她写完后用鲍勃的公钥加密，就可以达到保密的效果。
鲍勃收信后，用私钥解密，就看到了信件内容。这里要强调的是，只要鲍勃的私钥不泄露，这封信就是安全的，即使落在别人手里，也无法解密。
鲍勃给苏珊回信，决定采用“数字签名”。他写完后先用Hash函数，生成信件的摘要（digest）。
然后，鲍勃使用私钥，对这个摘要加密，生成“数字签名”（signature）。
鲍勃将这个签名，附在信件下面，一起发给苏珊。
苏珊收信后，取下数字签名，用鲍勃的公钥解密，得到信件的摘要。由此证明，这封信确实是鲍勃发出的。
苏珊再对信件本身使用Hash函数，将得到的结果，与上一步得到的摘要进行对比。如果两者一致，就证明这封信未被修改过。
复杂的情况出现了。道格想欺骗苏珊，他偷偷使用了苏珊的电脑，用自己的公钥换走了鲍勃的公钥。此时，苏珊实际拥有的是道格的公钥，但是还以为这是鲍勃的公钥。因此，道格就可以冒充鲍勃，用自己的私钥做成“数字签名”，写信给苏珊，让苏珊用假的鲍勃公钥进行解密。
后来，苏珊感觉不对劲，发现自己无法确定公钥是否真的属于鲍勃。她想到了一个办法，要求鲍勃去找“证书中心”（certificate authority，简称CA），为公钥做认证。证书中心用自己的私钥，对鲍勃的公钥和一些相关信息一起加密，生成“数字证书”（Digital Certificate）。
鲍勃拿到数字证书以后，就可以放心了。以后再给苏珊写信，只要在签名的同时，再附上数字证书就行了。
苏珊收信后，用CA的公钥解开数字证书，就可以拿到鲍勃真实的公钥了，然后就能证明“数字签名”是否真的是鲍勃签的。