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区块链开发之密码学扫盲:加密、认证、公钥、私钥

密码学的概念容易被搞混淆,对大多数非专业人员而言,的确也情有可原。因为公钥、私钥、加密、认证这些,都是较为复杂的问题,其概念不太容易理解,理解不透就容易产生各种似是而非的概念,为了让大家对于密码学有进一步的了解,这里笔者就详细解说一下公钥和私钥的具体作用和使用方法。

加密和认证

首先我们需要区分加密认证这两个基本概念。

加密是将数据资料加密,使得非法用户即使取得加密过的资料,也无法获取正确的资料内容,所以数据加密可以保护数据,防止监听攻击。其重点在于数据的安全性。身份认证是用来判断某个身份的真实性,确认身份后,系统才可以依不同的身份给予不同的权限。其重点在于用户的真实性。两者的侧重点是不同的。

公钥和私钥

其次我们还要了解公钥私钥的概念和作用。

在现代密码体制中,加密和解密是采用不同的密钥(公开密钥),也就是非对称密钥密码系统,每个通信方均需要两个密钥,即公钥和私钥,这两把密钥可以互为加解密。公钥是公开的,不需要保密,而私钥是由个人自己持有,并且必须妥善保管和注意保密。

公钥、私钥的原则

一个公钥对应一个私钥。

密钥对中,让大家都知道的是公钥,不告诉大家,只有自己知道的,是私钥。

如果用其中一个密钥加密数据,则只有对应的那个密钥才可以解密。

如果用其中一个密钥可以进行解密数据,则该数据必然是对应的那个密钥进行的加密。

非对称密钥密码的主要应用就是公钥加密和公钥认证,而公钥加密的过程和公钥认证的过程是不一样的,下面我就详细讲解一下两者的区别。

基于公开密钥的加密过程

比如有两个用户Alice和Bob,Alice想把一段明文通过双钥加密的技术发送给Bob,Bob有一对公钥和私钥,那么加密解密的过程如下:

  1. Bob将他的公开密钥传送给Alice。
  2. Alice用Bob的公开密钥加密她的消息,然后传送给Bob。
  3. Bob用他的私人密钥解密Alice的消息。

上面的过程可以用下图表示,Alice使用Bob的公钥进行加密,Bob用自己的私钥进行解密。

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身份认证

身份认证和加密就不同了,主要用户鉴别用户的真伪。这里我们只要能够鉴别一个用户的私钥是正确的,就可以鉴别这个用户的真伪。

还是Alice和Bob这两个用户,Alice想让Bob知道自己是真实的Alice,而不是假冒的,因此Alice只要使用公钥密码,对文件签名,发送给Bob,Bob使用Alice的公钥对文件进行解密,如果可以解密成功,则证明Alice的私钥是正确的,因而就完成了对Alice的身份鉴别。整个身份认证的过程如下:

  1. Alice用她的私人密钥对文件加密,从而对文件签名。
  2. Alice将签名的文件传送给Bob。
  3. Bob用Alice的公钥解密文件,从而验证签名。

上面的过程可以用下图表示,Alice使用自己的私钥加密,Bob用Alice的公钥进行解密。

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稿源:月光博客

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