一直都對(duì)公鑰和私鑰的概念不清不楚，以至于在 騰訊面試 被問到“如何在一個(gè)不安全的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)安全的數(shù)據(jù)通信？”時(shí)，并沒有答上來(lái)。今天查閱了一些資料，決定寫一篇總結(jié)文章來(lái)加深自己的理解。

一、公鑰算法與私鑰算法

1、私鑰算法

私鑰加密算法，又稱 對(duì)稱加密算法，因?yàn)檫@種算法解密密鑰和加密密鑰是相同的。也正因?yàn)橥幻荑€既用于加密又用于解密，所以這個(gè)密鑰是不能公開的。常見的有《DES加密算法》、《AES加密算法》。

2、公鑰算法

公鑰加密算法，也就是 非對(duì)稱加密算法，這種算法加密和解密的密碼不一樣，一個(gè)是公鑰，另一個(gè)是私鑰：

公鑰和私鑰成對(duì)出現(xiàn)

公開的密鑰叫公鑰，只有自己知道的叫私鑰

用公鑰加密的數(shù)據(jù)只有對(duì)應(yīng)的私鑰可以解密

用私鑰加密的數(shù)據(jù)只有對(duì)應(yīng)的公鑰可以解密

如果可以用公鑰解密，則必然是對(duì)應(yīng)的私鑰加的密

如果可以用私鑰解密，則必然是對(duì)應(yīng)的公鑰加的密

公鑰和私鑰是相對(duì)的，兩者本身并沒有規(guī)定哪一個(gè)必須是公鑰或私鑰。

二、實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全傳輸

要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全傳輸，當(dāng)然就要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密了。

如果使用對(duì)稱加密算法，加解密使用同一個(gè)密鑰，除了自己保存外，對(duì)方也要知道這個(gè)密鑰，才能對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。如果你把密鑰也一起傳過去，就存在密碼泄漏的可能。所以我們使用非對(duì)稱算法，過程如下：

首先 接收方 生成一對(duì)密鑰，即私鑰和公鑰；

然后，接收方 將公鑰發(fā)送給 發(fā)送方；

發(fā)送方用收到的公鑰對(duì)數(shù)據(jù)加密，再發(fā)送給接收方；

接收方收到數(shù)據(jù)后，使用自己的私鑰解密。

由于在非對(duì)稱算法中，公鑰加密的數(shù)據(jù)必須用對(duì)應(yīng)的私鑰才能解密，而私鑰又只有接收方自己知道，這樣就保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/p>

三、對(duì)信息進(jìn)行數(shù)字簽名

除了保證數(shù)據(jù)的安全傳輸之外，公鑰體系的另一個(gè)用途就是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行簽名。通常“數(shù)字簽名”是用來(lái)驗(yàn)證發(fā)送方的身份并幫助保護(hù)數(shù)據(jù)的完整性。

例如：一個(gè)發(fā)送者 A 想要傳些資料給大家，用自己的私鑰對(duì)資料加密，即簽名。這樣一來(lái)，所有收到資料的人都可以用發(fā)送者的公鑰進(jìn)行驗(yàn)證，便可確認(rèn)資料是由 A 發(fā)出來(lái)的了。(因?yàn)橹挥?#xff21;使用私鑰簽名得到的信息，才能用這個(gè)公鑰來(lái)解) 采用數(shù)字簽名，可以確認(rèn)兩點(diǎn)：

保證信息是由簽名者自己簽名發(fā)送的，簽名者不能否認(rèn)或難以否認(rèn)。

保證信息自簽發(fā)后到收到為止未曾作過任何修改。

之所以可以確認(rèn)這兩點(diǎn)，是因?yàn)橛霉€可以解密的必然是用對(duì)應(yīng)的私鑰加的密，而私鑰只有簽名者持有。

四、公鑰算法的缺點(diǎn)

現(xiàn)實(shí)中，公鑰機(jī)制也有它的缺點(diǎn)，那就是效率非常低，比常用的私鑰算法(如 DES 和 AES)慢上一兩個(gè)數(shù)量級(jí)都有可能。所以它不適合為大量的原始信息進(jìn)行加密。為了同時(shí)兼顧安全和效率，我們通常結(jié)合使用公鑰算法和私鑰算法：

首先，發(fā)送方使用對(duì)稱算法對(duì)原始信息進(jìn)行加密。

接收方通過公鑰機(jī)制生成一對(duì)密鑰，一個(gè)公鑰，一個(gè)私鑰。

接收方 將公鑰發(fā)送給 發(fā)送方。

發(fā)送方用公鑰對(duì)對(duì)稱算法的密鑰進(jìn)行加密，并發(fā)送給接收方。

接收方用私鑰進(jìn)行解密得到對(duì)稱算法的密鑰。

發(fā)送方再把已加密的原始信息發(fā)送給接收方。

接收方使用對(duì)稱算法的密鑰進(jìn)行解密。

總結(jié)：

每個(gè)用戶都有一對(duì)私鑰和公鑰。

私鑰用來(lái)進(jìn)行解密和簽名，是給自己用的。

公鑰由本人公開，用于加密和驗(yàn)證簽名，是給別人用的。

當(dāng)該用戶發(fā)送文件時(shí)，用私鑰簽名，別人用他給的公鑰解密，可以保證該信息是由他發(fā)送的。即數(shù)字簽名。

當(dāng)該用戶接受文件時(shí)，別人用他的公鑰加密，他用私鑰解密，可以保證該信息只能由他看到。即安全傳輸。

圖片來(lái)源：www.cnblogs.com/chnking/archive/2007/08/30/875947.html

總結(jié)

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