网络安全——数据的加密与签名,RSA介绍

一、 密码概述

发送者对明文进行加密然后生成密文,接受者再对密文解密得到明文的过程。 现在使用的所有加密算法都是公开的!但是密钥肯定不是公开的。

1 散列(哈希)函数

  • 通常有MD5、SHA1、SHA256、SHA512
  • 实质是抽取特征码,这样一般不会重复!是的,不同的文本它的哈希结果是有可能相同的,但概率很小。
    (举例:比如想要识别一个人,我们可以通过他的指纹来锁定他,指纹出现相同的概率很低吧!在这里,人就相当于数据,而指纹就相当于对人这个数据进行hash后得到的结果)
  • 对任意一个二进制数据进行哈希,可以得到定长的字符串结果,例如MD5哈希结果是128位,更多是以32个字符的十六进制格式哈希输出
  • 还有就是不可逆的,既然是不可逆的,那么当然不是用来加密的,而是签名

2 对称加密算法

  • 有DES、3DES、AES
  • 加密和解密使用同一个秘钥,加密解密的速度快
  • 适合给大数据进行加密
  • 密钥的安全性非常重要

3 非对称加密算法:RSA

  1. 使用 公钥 加密,使用 私钥 解密
  2. 使用 私钥 加密,使用 公钥 解密(私钥签名,公钥验签)
  3. 更安全,当然速度会慢下来,如果随着硬件的突破,使用越来越多,特别是支付

1是对数据加密,2是防止伪造客户端数据,对服务器攻击,更重要是防止模拟了客户端,进行支付相关的操作

4 对称加密与非对称加密的区别

就个人理解,最主要的就是密钥的不同,对称加密客户端和服务端使用同一个密钥,非对称加密使用不同的密钥。

客户端的代码是很容易被破解的,IDA、hopper disassembler工具的使用,使得破解更加简单而且破解后容易阅读,再配合Charles抓取网络包,根据关键字很容易就定位到加密代码,然后获取密钥。

由于对称加密密钥一样,所以解密就轻而易举;但是非对称加密就不会出现这种问题,因为服务端和客户端的密钥不一样,公钥加密私钥解密,加密的公钥也是公开的,而私钥一般放在服务端,黑客一般是拿不到的。

另外就是没有密钥情况下强制暴力破解,非对称加密也要比对称加密花的多的多的时间来破解。一条信息就要花你几年的时间,所以很安全。

二、加密与签名区别(RSA)

  • 最大的区别是,加密是可逆的,而签名是不可逆的。

比如对于"Hello world!"进行加密后得到结果R,还可以使用密钥通过结果R解密得到"Hello world!";而对"Hello world!"进行签名得到结果R,却不能使用密钥通过R获得"Hello world!",要不然的话压缩算法要逆天了!比如hash,使用几十个字符就能存储几G几T的数据。。。

  • 加密是对数据进行机密性保护,签名主要用于身份验证

比如A对B发送了信息Message;通过加密后,即便C通过网络包截取获得了Message,它也不知道里面的具体内容,只能看到一堆乱码;通过签名,假设D也用相同的加密算法发送了此Message,但是签名错误,那么B通过签名依然拒绝D的Message。

  • 以当前使用的比较多的RSA为例举例:

假设A、B双方均拥有一对公私钥(PUB_APRI_APUB_BPRI_B)。

A向B发送Message的整个签名和加密的过程如下:

  1. A先使用HASH对Message生成一个固定长度的信息摘要Message_hash_A
  2. A使用A的私钥PRI_AMessage_hash_A进行签名得到Message_sign(这里为什么不直接对Message进行签名,而要对Message_hash_A进行签名呢?因为Message的长度可能很长,而Message_hash_A的长度则是固定的,这样性能更高,格式也固定,况且hash的结果一般不会出现重复的可能)
  3. A接着使用B的公钥PUB_B对信息Message和信息Message_sign进行加密得到Message_RSA,这时A将Message_RSA发送给B。

当B接收到A的信息Message_RSA后,获取Message的步骤如下:

  1. B用自己的私钥PRI_B解密得到明文:MessageMessage_sign
  2. 然后B使用A的公钥PUB_AMessage_sign得到Message_hash_A;同时,B再对Message使用与A相同的HASH得到Message_hash_B
  3. 如果Message_hash_AMessage_hash_B相同,则说明Message没有被篡改过。

上面的过程中,A知道A的公私钥同时也要知道B的公钥;同理B要知道A的公钥和B的公私钥

关于公私钥再打个比方:公钥就像一把锁一样将数据锁住;私钥就像钥匙一样,能将对应的锁打开。

公钥加密,私钥解密的好处是:公钥可以公开,那么无论谁有公钥都可以给你发送信息,而且也只有你才能解密

我们经常使用的Github就是使用了签名的方法,SSH,在本地电脑生成一对公私钥,将公钥传到github,然后使用私钥进行签名,github通过公钥延签后认为你的身份合法。

另外,加密和编码是不一样的,比如ASCII是属于编码,是将0~255与字符一一对应。

posted @ 2016-04-11 22:40  时间已静止  阅读(4594)  评论(4编辑  收藏  举报