私钥公钥是如何工作的

David Cao

密钥对,私钥,公钥
基本概念
密钥的分类
详细过程

基本概念

首先明确几个基本概念:

1、密钥对,在非对称加密技术中,有两种密钥,分为私钥和公钥,私钥是密钥对所有者持有,不可公布,公钥是密钥对持有者公布给他人的。

2、公钥,公钥用来给数据加密,用公钥加密的数据只能使用私钥解密。

3、私钥,如上,用来解密公钥加密的数据。

4、摘要,对需要传输的文本,做一个HASH计算,一般采用SHA1,SHA2来获得。

5、数字签名,使用私钥对需要传输的文本的摘要进行加密,得到的密文即被称为该次传输过程的签名。

6、签名验证,数据接收端,拿到传输文本,但是需要确认该文本是否就是发送发出的内容,中途是否曾经被篡改。因此拿自己持有的公钥对签名进行解密,得到了文本的摘要,然后使用与发送方同样的HASH算法计算摘要值,再与解密得到的摘要做对比,发现二者完全一致,则说明文本没有被篡改过。

使用这个密钥对的时候,如果用其中一个密钥加密一段数据,必须用另一个密钥解密。比如用公钥加密数据就必须用私钥解密,如果用私钥加密也必须用公钥解密,否则解密将不会成功。

密钥的分类

对称密钥加密,又称私钥加密或会话密钥加密算法,即信息的发送方和接收方使用同一个密钥去加密和解密数据。它的最大优势是加/解密速度快,适合于对大数据量进行加密,但密钥管理困难。

非对称密钥加密,又称公钥密钥加密。它需要使用不同的密钥来分别完成加密和解密操作,一个公开发布,即公开密钥,另一个由用户自己秘密保存,即私用密钥。信息发送者用公开密钥去加密,而信息接收者则用私用密钥去解密。公钥机制灵活,但加密和解密速度却比对称密钥加密慢得多。

详细过程

那么这里一共有两组四个密钥:A的公钥(PUB_A),A的私钥(PRI_A);B的公钥(PUB_B),B的私钥(PRI_B)。

公钥一般用来加密,私钥用来签名。

公钥和私钥唯一对应,用某个公钥签名过得内容只能用对应的私钥才能解签验证;同样用某个私钥加密的内容只能用对应的公钥才能解密。

这时A向B发送信息的整个签名和加密的过程如下:
1、A先用自己的私钥(PRI_A)对信息(一般是信息的摘要)进行签名。
2、A接着使用B的公钥(PUB_B)对信息内容和签名信息进行加密。

这样当B接收到A的信息后,获取信息内容的步骤如下:
1、用自己的私钥(PRI_B)解密A用B的公钥(PUB_B)加密的内容;
2、得到解密后的明文后用A的公钥(PUB_A)解签A用A自己的私钥(PRI_A)的签名。

从而整个过程就保证了开始说的端到端的唯一确认。A的签名只有A的公钥才能解签,这样B就能确认这个信息是A发来的;A的加密只有B的私钥才能解密,这样A就能确认这份信息只能被B读取。
下面的例子很好了解释了这个问题。
how to get public key from private key
create rsa dsa key with openssl
Fix ssl key values mistch issue
setup ssh key to login Linux
which ssh key is secure

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