公钥，私钥，证书

Posted 2020-07-17 首席咨询

Bob,Alice和数字证书

网络安全中最知名的人物大概就是Bob和Alice了，因为很多安全原理阐述中都用这两个虚拟人物来进行实例说明。

我们来看看Bob是怎么从CA中心获得一个数字证书的：

1、Bob首先创建他自己的密钥对（key pair），包含公钥和私钥；

2、Bob通过网络把他的公钥送到CA中心，公钥中包含了Bob的个人鉴别信息（他的名字、地址、所用设备的序列号等等）。这些信息是证书所必需的；

3、这个证书申请在CA中心服务器上会一直处于等待（pending）状态，直到CA中心的某人开始处理Bob的请求；

4、在CA中心的某人鉴定并确认了Bob确实是那个提交公钥的人。为了确定Bob和密钥之间的对应关系，这个确认过程会通过某种人和人之间、带外的方式进行；

5、Bob定期地对CA服务器进行查询，希望他的证书申请过程能完成并已可取回；

6、CA中心创建并签署一个包含Bob的公钥及个人信息的证书，从而保证密钥的确实性；

7、Bob查询CA服务器，发现证书已准备好，马上下载证书并将证书存储起来；

8、Bob现在可以使用证书来发布他的公钥，而其他使用Bob证书的人可以通过检验CA中心的签名（检验CA签名需要CA的公钥）来验证证书的确实性。

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一，公钥私钥
1，公钥和私钥成对出现
2，公开的密钥叫公钥，只有自己知道的叫私钥
3，用公钥加密的数据只有对应的私钥可以解密
4，用私钥加密的数据只有对应的公钥可以解密
5，如果可以用公钥解密，则必然是对应的私钥加的密
6，如果可以用私钥解密，则必然是对应的公钥加的密
明白了？

假设一下，我找了两个数字，一个是1，一个是2。我喜欢2这个数字，就保留起来，不告诉你们，然后我告诉大家，1是我的公钥。

我有一个文件，不能让别人看，我就用1加密了。别人找到了这个文件，但是他不知道2就是解密的私钥啊，所以他解不开，只有我可以用数字2，就是我的私钥，来解密。这样我就可以保护数据了。

我的好朋友x用我的公钥1加密了字符a，加密后成了b，放在网上。别人偷到了这个文件，但是别人解不开，因为别人不知道2就是我的私钥，只有我才能解密，解密后就得到a。这样，我们就可以传送加密的数据了。

现在我们知道用公钥加密，然后用私钥来解密，就可以解决安全传输的问题了。如果我用私钥加密一段数据（当然只有我可以用私钥加密，因为只有我知道2是我的私钥），结果所有的人都看到我的内容了，因为他们都知道我的公钥是1，那么这种加密有什么用处呢？

但是我的好朋友x说有人冒充我给他发信。怎么办呢？我把我要发的信，内容是 c，用我的私钥2，加密，加密后的内容是d，发给x，再告诉他解密看是不是c。他用我的公钥1解密，发现果然是c。这个时候，他会想到，能够用我的公钥解 密的数据，必然是用我的私钥加的密。只有我知道我得私钥，因此他就可以确认确实是我发的东西。这样我们就能确认发送方身份了。这个过程叫做数字签名。当然 具体的过程要稍微复杂一些。用私钥来加密数据，用途就是数字签名。

好，我们复习一下：
1，公钥私钥成对出现
2，私钥只有我知道
3，大家可以用我的公钥给我发加密的信了
4，大家用我的公钥解密信的内容，看看能不能解开，能解开，说明是经过我的私钥加密了，就可以确认确实是我发的了。

总结一下结论：
1，用公钥加密数据，用私钥来解密数据
2，用私钥加密数据（数字签名），用公钥来验证数字签名。

在实际的使用中，公钥不会单独出现，总是以数字证书的方式出现，这样是为了公钥的安全性和有效性。

二，SSL
我和我得好朋友x，要进行安全的通信。这种通信可以是QQ聊天，很频繁的。用我的公钥加密数据就不行了，因为：
1，我的好朋友x没有公私钥对，我怎么给他发加密的消息啊？（注：实际情况中，可以双方都有公私钥对）
2，用公私钥加密运算很费时间，很慢，影响QQ效果。

好了，好朋友x，找了一个数字3，用我的公钥1，加密后发给我，说，我们以 后就用这个数字来加密信息吧。我解开后，得到了数字3。这样，只有我们两个人知道这个秘密的数字3，别的人都不知道，因为他们既不知x挑了一个什么数字， 加密后的内容他们也无法解开，我们把这个秘密的数字叫做会话密钥。

然后，我们选择一种对称密钥算法，比如DES，（对称算法是说，加密过程和解密过程是对称的，用一个密钥加密，可以用同一个密钥解密。使用公私钥的算法是非对称加密算法），来加密我们之间的通信内容。别人因为不知道3是我们的会话密钥，因而无法解密。

好，复习一下：
1，SSL实现安全的通信
2，通信双方使用一方或者双方的公钥来传递和约定会话密钥（这个过程叫做握手）
3，双方使用会话密钥，来加密双方的通信内容

上面说的是原理。大家可能觉得比较复杂了，实际使用中，比这还要复杂。不过庆幸的是，好心的先行者们在操作系统或者相关的软件中实现了这层（Layer），并且起了一个难听的名字叫做SSL，（Secure Socket Layer）。