加密,解密,openssl的基本应用及CA的实现过程

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1、加密、解密、openssl的基本应用及CA的实现过程一、加密、解密技术  在互联网上数据传输有两种：明文传输和加密传输。明文传输的协议有：ftp、http、smtp、telnet。但是为了数据的完整性和安全性，所以后来引用了加密等相关手段来保证数据的安全和完整性现在的加密/解密技术主要有三种：对称加密，非对称加密，和单向加密1、对称加密  采用单钥密码系统的加密方法，同一个密钥可以同时用作信息的加密和解密，这种加密方法称为对称加密，也称为单密钥加密。    优点：    速度快    加密相对安全    加密紧凑（不会发生加密前与加密后文件大小相关太大）  缺点：    随

2、着参与者数量的增加，密钥数量急剧膨胀（（n×（n-1））/2）    因为密钥数量过多，对密钥的管理和存储是一个很大的问题    不支持数字签名和不可否认性（不能认证数据是否完整，不支持身份认证）常见的对称加密算法有：  DES：使用56位的密钥，2000年的时候被人破解了，所以现在基本不再使用  AES：高级加密标准，可以使用128，129，256三种长度密钥其它：blowfish,Twofish和RC6,IDEA(商业算法)，CAST5等2、非对称加密  非对称加密算法需要两个密钥：公开密钥（publickey）和私有密钥（privatekey）。公开密钥与私有密钥是一

3、对，如果用公开密钥对数据进行加密，只有用对应的私有密钥才能解密；如果用私有密钥对数据进行加密，那么只有用对应的公开密钥才能解密。因为加密和解密使用的是两个不同的密钥，所以这种算法叫作非对称加密算法。  优点：    安全，因为不必发送密钥给接受者，所以非对称加密不必担心密钥被中途截获的问题    密钥数目和参与者数目相同，没有复杂的密钥分发问题    在交换公钥之前不需要预先建立某种信任关系  缺点：    加密速度很慢    密文会变长（例如：若1GB大小文件，加密后会变成1.5GB左右）    常见的非对称加密算法有：       RSA   加密和签名       D

4、SA   签名       ElGamal 非对称加密总结：  非对称加密长度通常有512，1024，2048，4096位，最常用的就是2048位，长度固然可以增加安全性但是需要花费很长时间来进行加密/解密，和对称加密相比，加密/解密的时间差不多是对称加密的1000倍，所以我们通常用其作为用户认证，用对称加密来实现数据的加密/解密3、单向散列算法（单项加密）    又称hash函数，Hash函数（也称杂凑函数或杂凑算法）就是把任意长的输入消息串变化成固定长的输出串的一种函数。这个输出串称为该消息的杂凑值。一般用于产生消息摘要，密钥加密等。Hash函数主要用于完整性校验和提高

5、数字签名的有效性。特点：  输入一样，输出必须相同  雪崩效应：输入的微小改变，将会引起结果的巨大改变  定长输出：无论原始数据是多大，结果大小都相同的  加密过程不可逆，无法根据特征码还原原来的数据常见散列函数(Hash函数)    ·MD5：是RSA数据安全公司开发的一种单向散列算法，MD5被广泛使用，可以用来把不同长度的数据块进行暗码运算成一个128位的数值；    ·其它：SHA1，SHA512，CEC-32        下图是帮助我们理解加密算法在Internet上的使用所作的说明：解释如下，先说BOB和ALICE通信阶段    黑框A：表示要传输的数据    

6、黑框B：就是单项加密对这段数据提取的特征码，这段特征码同时运用了非对称加密，具体过程是用BOB的私钥加密，传输给ALICE，只要到达后ALICE能解密，表明对方确实是BOB。这一过程同时起到了用户认证和数据完整性的校验。黑框B又称为数字签名    红框A：这一阶段会生成一段很长的随机数（密钥）然后配合对称加密算法对黑框A和黑框B加密,但是我们如何把加密的密钥传输给ALICE呢？这就要用到红框B了    红框B：这一阶段是用ALICE的公钥加密这串随机数（对称加密阶段的密钥），ALICE接受到数据后如果能用自己私钥解密，那就证明接受者确实ALICE加密过程：    第一步：用

7、单向加密算法提取数据（黑框A）的特征值    第二步：用自己的私钥加密这段特征值形成黑框B    第三步：用对称加密算法，对黑框A和黑框B来加密，得到红框A    第四步：用ALICE的公钥来加密第三步所用的密钥，得到红框B解密过程：    第一步：ALICE用自己的私钥解密红框B得到对称加密的密钥    第二步：用这个密钥解密红框A内容    第三步：用BOB的公钥解密黑框B，如果能成功，说明发送方确实是BOB，这就完成了身份验证（解密后会得到一串数据的特征值）    第四步：用同样的单项加密算法来对这段数据提取