網絡安全——數據的加密與簽名,RSA介紹

1、 密碼概述

發送者對明文進行加密而後生成密文，接受者再對密文解密獲得明文的過程。 如今使用的全部加密算法都是公開的！可是密鑰確定不是公開的。

1 散列(哈希)函數

• 一般有MD五、SHA一、SHA25六、SHA512
• 實質是抽取特徵碼，這樣通常不會重複！是的，不一樣的文本它的哈希結果是有可能相同的，但機率很小。
  （舉例：好比想要識別一我的，咱們能夠經過他的指紋來鎖定他，指紋出現相同的機率很低吧！在這裏，人就至關於數據，而指紋就至關於對人這個數據進行hash後獲得的結果）
• 對任意一個二進制數據進行哈希，能夠獲得定長的字符串結果，例如MD5哈希結果是128位，更可能是以32個字符的十六進制格式哈希輸出
• 還有就是不可逆的，既然是不可逆的，那麼固然不是用來加密的，而是簽名

2 對稱加密算法

• 有DES、3DES、AES
• 加密和解密使用同一個祕鑰，加密解密的速度快
• 適合給大數據進行加密
• 密鑰的安全性很是重要

3 非對稱加密算法：RSA

1. 使用 公鑰 加密，使用 私鑰 解密
2. 使用 私鑰 加密，使用 公鑰 解密（私鑰簽名，公鑰驗籤）
3. 更安全，固然速度會慢下來，若是隨着硬件的突破，使用愈來愈多，特別是支付

1是對數據加密，2是防止僞造客戶端數據，對服務器攻擊，更重要是防止模擬了客戶端，進行支付相關的操做

4 對稱加密與非對稱加密的區別

就我的理解，最主要的就是密鑰的不一樣，對稱加密客戶端和服務端使用同一個密鑰，非對稱加密使用不一樣的密鑰。

客戶端的代碼是很容易被破解的，IDA、hopper disassembler工具的使用，使得破解更加簡單並且破解後容易閱讀，再配合Charles抓取網絡包，根據關鍵字很容易就定位到加密代碼，而後獲取密鑰。

因爲對稱加密密鑰同樣，因此解密就垂手可得；可是非對稱加密就不會出現這種問題，由於服務端和客戶端的密鑰不同，公鑰加密私鑰解密，加密的公鑰也是公開的，而私鑰通常放在服務端，黑客通常是拿不到的。

另外就是沒有密鑰狀況下強制暴力破解，非對稱加密也要比對稱加密花的多的多的時間來破解。一條信息就要花你幾年的時間，因此很安全。

2、加密與簽名區別（RSA）

• 最大的區別是，加密是可逆的，而簽名是不可逆的。

好比對於"Hello world!"進行加密後獲得結果R，還可使用密鑰經過結果R解密獲得"Hello world!";而對"Hello world!"進行簽名獲得結果R，卻不能使用密鑰經過R得到"Hello world!"，要否則的話壓縮算法要逆天了！好比hash，使用幾十個字符就能存儲幾G幾T的數據。。。

• 加密是對數據進行機密性保護，簽名主要用於身份驗證

好比A對B發送了信息Message；經過加密後，即使C經過網絡包截取得到了Message，它也不知道里面的具體內容，只能看到一堆亂碼；經過簽名，假設D也用相同的加密算法發送了此Message，可是簽名錯誤，那麼B經過簽名依然拒絕D的Message。

• 以當前使用的比較多的RSA爲例舉例：

假設A、B雙方均擁有一對公私鑰(PUB_A、PRI_A、PUB_B、PRI_B)。

A向B發送Message的整個簽名和加密的過程以下：

1. A先使用HASH對Message生成一個固定長度的信息摘要Message_hash_A
2. A使用A的私鑰PRI_A對Message_hash_A進行簽名獲得Message_sign（這裏爲何不直接對Message進行簽名，而要對Message_hash_A進行簽名呢？由於Message的長度可能很長，而Message_hash_A的長度則是固定的，這樣性能更高，格式也固定，何況hash的結果通常不會出現重複的可能）
   
3. A接着使用B的公鑰PUB_B對信息Message和信息Message_sign進行加密獲得Message_RSA，這時A將Message_RSA發送給B。

當B接收到A的信息Message_RSA後，獲取Message的步驟以下：

1. B用本身的私鑰PRI_B解密獲得明文：Message和Message_sign；
   
2. 而後B使用A的公鑰PUB_A解Message_sign獲得Message_hash_A；同時，B再對Message使用與A相同的HASH獲得Message_hash_B；
3. 若是Message_hash_A與Message_hash_B相同，則說明Message沒有被篡改過。

上面的過程當中，A知道A的公私鑰同時也要知道B的公鑰；同理B要知道A的公鑰和B的公私鑰

關於公私鑰再打個比方：公鑰就像一把鎖同樣將數據鎖住；私鑰就像鑰匙同樣，能將對應的鎖打開。

公鑰加密，私鑰解密的好處是：公鑰能夠公開，那麼不管誰有公鑰均可以給你發送信息，並且也只有你才能解密

咱們常用的Github就是使用了簽名的方法，SSH，在本地電腦生成一對公私鑰，將公鑰傳到github，而後使用私鑰進行簽名，github經過公鑰延籤後認爲你的身份合法。

另外，加密和編碼是不同的，好比ASCII是屬於編碼，是將0~255與字符一一對應。