数字签名
数字签名，就像现实中的文件签字盖章，别人一看到这个签字盖章就知道这个文件是谁的，同样数字签名也起到这个作用。
现在比如有一段文本 'hello, digital signature', 这段文本首先使用HASH算法(MD5,SHA1,SHA256等）生成摘要(digest)，接着用非对称加密算法比如(RSA)的私钥对摘要(digest)进行加密，这样生成一串字符就是数字签名（signature）。然后把文本'hello, digital signature' + 数字签名 + RSA的公钥一起发送到远程。
紧接着，上边生成的数字签名（signature）通过网络传递到远程，远程通过RSA的公钥对数字签名进行解密，得到摘要(digest)和文本信息'hello, digital signature'，由此证明这对RSA的公钥与私钥是一对，因为能解开这个数字签名, 然后再对解密的文本信息 'hello, digital signature' 使用相同的HASH算法，将结果与解密的摘要进行比对，如果一致，说明文本信息完整，没有被改动过。
因此，数字签名算法保证了数据传输的安全性（RSA）与完整性(Hash)。
数字证书
上边的过程一般是没问题的，但是如果在传输的过程中 文本 + 数字签名 + RSA的公钥 被第三方劫持了，这时劫持者就可以把RSA的公钥换成自己的，同时用自己的一套数字签名算法对文本进行签名，接收方接收到公钥后同样可以进行解密，验证摘要等操作。
因此要保证信息传输过程不被第三方劫持篡改，就要保证传输过程中的RSA公钥不被修改，这时候数字证书 CA(digital signature)就派上用场了， 数字证书就是要保证发送方的公钥不被篡改。数字证书同样使用非对称加密算法，如RSA, 用私钥对发送者的公钥和一些其它信息进行加密生成数字证书CA，当然这个CA必须是大家都信任的，有公信力才行, 保证它无法被伪造。
这时，发送方发送的信息就是 文本 + 数字签名 + RSA的公钥 + 数字证书 ，这时接收方使用制作数字证书时对应的公钥对信息进行解密，拿到的RSA的公钥就能确保这个公钥就是发送者的，确保是没有被篡改过的，这一过程一般都是在本地计算机完成的，比如windows系统中查看数字证书（个人理解，这里存储的就是制作数字证书时对外提供的公钥)，这里的受信任的根证书颁发机构都存储在计算机本地。
数字证书使用场景https
- 首先，客户端向服务器发出加密请求。 服务器用自己的私钥加密网页以后，连同本身的数字证书，一起发送给客户端
- 客户端（浏览器）的"证书管理器"，有"受信任的根证书颁发机构"列表。客户端会根据这张列表，查看解开数字证书的公钥是否在列表之内。
- 如果数字证书记载的网址，与你正在浏览的网址不一致，就说明这张证书可能被冒用，浏览器会发出警告
- 如果这张数字证书不是由受信任的机构颁发的，浏览器会发出另一种警告。
- 如果数字证书是可靠的，客户端就可以使用证书中的服务器公钥，对信息进行加密，然后与服务器交换加密信息。
常见摘要算法
摘要算法也称为哈希算法、散列算法，可以将任意长度的数据转换成一个定长的、不可逆的数字。只要原文本不同，计算的结果必然不同（几乎不用考虑重复的情况）。摘要算法用于对比信息源是否一致，因为只要数据源发生变化，得到的摘要信息必然不同，通常用于签名校验。
常见的摘要算法有：MD5、SHA-1、MAC、CRC等
常见对称加密算法
对称加密指加密和解密使用相同密钥的加密算法，也称为单密钥加密。他的特点是算法公开、计算量少、加密速度快，对于同样大小的传输对象，对称加密效率通常为非对称加密的千倍左右，因此通常被广泛应用于很多加密协议的核心工作（如https在真正数据通信时就使用对称加密算法）。对称加密算法的缺点是加解密使用同一把密钥，一旦一方密钥泄露，传输的数据就存在安全风险。此外，与多方的通信需要使用不同的密钥，通信双方需要管理大量的密钥。
常见的对称加密算法有：DES、3DES、AES、RC4、IDEA等。
常见非对称加密算法
非对称加密使用一对公钥和私钥来加密通信数据，也称为双密钥加密。公钥和私钥是成对出现的，通信数据使用公钥加密后，只能通过对应私钥来解密，同样使用私钥加密后也只能通过公钥来解密查看。公钥是对外公开的，外界通信方可以很容易获取到，而私钥是不公开的，只存在于己方。服务器使用私钥加密数据往外传输时，可以被持有公钥的客户端解密查看，但客户端使用公钥加密数据传输给服务端时，数据是严格安全的，只有服务器使用私钥才能解密查看。因此非对称密钥数据通信是单向安全的，客户端使用服务端的公钥加密数据传向服务端是严格加密安全的。
非对称加密的主要用途：① 单向传输加密数据，防止中间人攻击。使用公钥加密数据并传输给接受者，可以确保只有接受者才能获得明文信息，一般用于交换对称密钥；② 身份验证和数据校验。发送方使用私钥加密明文数据的hash值，并将明文、加密后的数据和公钥一起发送给接收方，接收方只需要通过公钥解密密文，然后与相同hash算法获取明文的hash值进行比较，一致则说明明文数据没有被篡改，一般用于数字签名。
常见的非对称加密算法有：RSA、DSA、Diffie-Hellman、ECC等。
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本文最后编辑时间为: Jun 24, 2021 at 11:11 am
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