公钥私钥、签名和证书

工作需要，研究了一下安全相关理论知识和名词

在加解密的过程中，加密密钥和解密密钥不同的加密方式，就是非对称加密。例如：

在上图中，加密密钥和解密密钥是不同的，并且两个密钥成对出现，替换掉任意一个密钥，这个加解密过程就不成立，这就是一种非对称加密的形式。

在非对称加密过程中，由于密钥是成对的，两个密钥公开其中一个，只要保存好另一个密钥，这个过程仍然是安全的，这个被公开的密钥就被称为公钥，自己保留的密钥就是私钥。因为非对称加密的这种特性，该加密过程可用于安全通信、文件校验等场景。

需要注意的是，理论上非对称加密中的两个密钥，使用任意一个做公钥都是可以的，但在RSA算法中，私钥和公钥生成的规范不同，二者并不能互换角色。

在非对称加密的基础上，考虑如下场景：

现有A和B两个人，A在自己的电脑上生成了一对密钥，并把公钥发给了B

A准备向B发送一个文件，为了确保这个文件在发送过程中不被篡改，并且让B能够确定是A发出的，A采用了这样的方式：将文件先计算哈希和，得到一个文件摘要，然后使用私钥对这个文件摘要进行加密，生成了数字签名，然后把这个签名和文件一起发送给B。

这样B收到文件后，对数字签名部分使用公钥进行解密，解密成功说明该文件是由A发出的；再对文件部分计算哈希和，并跟解密之后的摘要进行对比，如果哈希和与摘要相同，说明文件未被篡改过。

在上面的场景中，如果出现了一个黑客C，C自己生成了一对密钥，然后在A将公钥发给B的过程中截获了公钥A，并替换成自己的公钥C

但B并不知道此事，B仍然以为自己接收的是公钥A；此时C向B发送一个经过签名的恶意文件，B虽然能够完成对该文件的验证，但是B仍以为该文件是A发出的。

为了解决这种情况，需要一个可信的第三方机构D，并同时引入证书的概念。D生成一对密钥，并把自己的个人信息和公钥打包成一个文件交给B，B相信D，所以把这个文件存了下来，这个文件就是CA证书。

A把自己的公钥和个人信息也打包成一个文件，交给D进行认证。D在确认这个文件中的公钥跟信息一致（均属于A）的时候，就使用自己的私钥对这个文件进行签名，这样这个文件就是一个经过认证的数字证书。

当B需要和A通信时，D会把证书A使用自己的私钥D进行签名，并附带上自己的机构信息，然后将这个文件发送给B。

B拿到包含公钥A的证书后，使用CA证书中包含的公钥D进行验证，确认可信后拿到公钥A，然后就可以跟A安全的通信了。