公钥、私钥和证书

理解公钥和私钥首先要区分加密和认证这两个概念！   加密和认证： 加密是将数据资料加密，使别人即使获取加密资料，也无法获取正确的资料内容，重点在于数据的安全性。 认证是确定数据的真实发送方，使别人无法伪造或冒充，重点在于用户的真实性。   公钥和私钥： 公钥和私钥就是俗称的不对称加密方式，是对称加密（使用用户名与密码）方式的提高。 使用公钥与私钥的目的是为了安全的数据传输，必须实现如下目的：

• 我发送给你的内容必须加密，在数据传输过程中不能被别人看到真实数据内容。
• 接收数据方能确定是我发送的数据，不是别人冒充我的。

  首先解释公钥和私钥的意义和作用：

• 公钥：是公布出去的给别人用的，可以被很多人获取。用来加密和验章。
• 私钥：只能自己持有，并且不可以被其他人知道。用来解密和签章。

  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。 公钥和私钥有以下原则：（注意：密钥包括公钥和私钥）

• 一个公钥对应一个私钥；
• 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；
• 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；
• 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；

  要达到数据安全传输的目的，必须发送方和接收方都持有对方的公钥和自己的私钥，即任意一方持有自己的私钥和对方的公钥。 如 A 给 B 发送数据：

• 为了数据的安全性，A 需要使用 B 的公钥来给数据加密，这样只有 B 的私钥才可以解密数据，别人无法解密，这样保证了数据的安全性。这是数字签名。
• 为了保证数据发送方的真实性，A 需要使用自己的私钥来给数据加密，这样其他人用 A 的公钥进行解密，由于只有 A 的私钥加密的数据，A 的公钥才能解密，所以他人用 A 的公钥若能解密此数据，则证实了此数据是由 A 发送的，若不能解密，则证明此数据不是用 A 的私钥加密的，即不是 A 发送的，这样保证了发送方的真实性。

  证书： 证书是为公钥做认证，为了使公钥真实可信，防止他人伪造公钥；证书颁发机构（证书中心CA）会用自己的私钥对用户的公钥和相关信息进行加密，生成”数字证书“，然后证书中心会公布自己的公钥给所有人，用来让用户使用此公钥验证”数字证书“是否由CA颁发，即是否真实可信，产生证书是因为如下场景： A 给 B 发信息： 1. 首先 A 用 Hash 函数对要发送的数据实体生成摘要（digest），这个过程是不可逆的。 2. A 使用自己的私钥对这个摘要进行加密，生成数字签名（signature），并将此签名连同要发送的数据实体一起发送给 B 。 3. B 收到 A 发送过来的数据后，首先用 A 的公钥对数字签名进行解密，得到摘要，从而证明数据确实来自 A，因为只有 A 有私钥。 4. B 再对接收到的数据实体进行 Hash 函数，如果得到的结果和上一步摘要一致，则证明数据实体没有被篡改过。   如上，如果 C 偷偷将 B 持有的 A 公钥换成自己的公钥，而 B 不知道公钥已被替换，那么以后 C 就可以使用冒充 A 来给 B 信息，而 B 会相信此信息是来自 A。 为了解决这一问题，需要对 B 持有的 A 公钥做认证，从而确定此公钥确实是 A 的公钥，而不是其他人篡改过的！而这个认证机构必须是第三方可信赖的，就是CA！由此，发送过程变成如下： A 发给 B 数据的时候，除了要发送签名和数据实体，还要发送CA颁发的证书。 B 接收到 A 发送过来的数据后，首先用 CA 的公钥去解密证书，如果能解，表明这个证书里的信息可信赖，从而得到证书里 A 的公钥，然后 B 再用得到的公钥去做下一步动作。 注意： 以上前提必须是 CA 是可信赖的，CA 证书是不可伪造的！ 上边 A 给 B 发送数据只实现了身份确认，数据未被修改过，但是没有保证数据是安全的，即数据传输过程中可以被第三人看到数据内容，要想实现安全的数据传输，A 还要做一步工作，即用 B 的公钥给数据加密，这样只有 Ｂ才可以解密，从而保证了数据的安全性。   由上再次总结： 证书分为公钥证书和私钥证书，每个人的公钥、私钥证书是不一样的，但是肯定是一一对应的。 加密技术：公钥证书加密、私钥证书解密； 签名技术：私钥证书加密、公钥证书解密； 对于一方来说，持有对方公钥（即证书，因为公钥放在证书里），就可以验证对方身份，并且保证发给对方数据的安全性。对方对己方要也想做到这一点，则也要持有己方的公钥，即： 加密和签名技术相结合才能实现，机密性、完整性、不可否认性。 证书是为了保证密钥的真实性！没有证书，谈不上非对称加密。