加密、签名与证书技术总结
信息安全中有三个需要解决的问题：
- 保密性(Confidentiality)：信息在传输时不被泄露。
- 完整性（Integrity）：信息在传输时不被篡改。
- 有效性（Availability）：信息的使用者是合法的。
这三要素统称为CIA Triad。公钥密码解决保密性问题，数字签名解决完整性问题和有效性问题。
加密算法
对称加密
对称加密（Symmetric Cryptography）: 加密、解密使用一个共同的密钥。常见算法: DES、AES。
非对称加密
非对称加密（Asymmetric Cryptography）：成对的两个密钥（公钥，私钥），一个密钥所加密的内容只能由另一个密钥来解密。常见算法: RSA。
消息摘要、数字签名、数字证书
摘要
消息摘要（数字指纹）：对消息进行散列函数处理，获得的唯一的散列值。
消息摘要特点为：
- 长度总是固定的；
- 相同的输入必会产生相同的输出；不同的信息，可能产生相同的输出；
- 单向不可逆。
消息摘要算法主要分为三大类：MD（Message Digest，消息摘要算法）、SHA-1（Secure Hash Algorithm，安全散列算法）和 MAC（Message Authentication Code，消息认证码算法）
- MD 系列算法包括 MD2、MD4 和 MD5 共 3 种算法；
- SHA 算法主要包括其代表算法 SHA-1 和 SHA-1 算法的变种 SHA-2 系列算法（包含 SHA-224、SHA-256、SHA-384 和 SHA-512）；
- MAC 算法综合了上述两种算法，主要包括 HmacMD5、HmacSHA1、HmacSHA256、HmacSHA384 和 HmacSHA512 算法。
数字签名
数字签名（digital signature）：私钥签名，公钥验证。用于证明消息未被篡改。数字签名附带和消息数据一起发送，可以起到防篡改、防伪装、防否认的作用。
一般不直接对消息进行签名，而是对消息的摘要（HASH）进行签名。一方面，数据可能比较大，签名是使用非对称加密算法，比较耗时。另一方面，防止第三方使用公钥解开签名后，拿到原始数据。
数字证书
数字证书(digital Certificate)：认证机构（CA, Certification Authority）对通信方的公钥进行的数字签名。用于解决如何安全分发公钥的问题，也奠定了信任链的基础。常见的证书文件类型有：.crt、.cer、.csr、.key、.p12。
当用户私钥丢失、被盗时，认证机构需要对证书进行作废(revoke)。认证机构会制作证书作废清单(Certificate Revocation List)，简称CRL。
加密通信演化
场景：Alice 和 Bob 进行通信，Eve 企图进行窃听。
明文传输
存在问题：信息窃听、信息篡改、伪装通信方。
对称加密
方法：Alice 和 Bob 使用相同的密钥对信息进行加解密。
解决问题：信息窃听、信息篡改。
存在问题：秘钥泄露。
非对称加密
方法：Alice 和 Bob 使用对方的公钥加密信息、使用各自的私钥解密信息。
解决问题：秘钥泄露。
存在问题：伪装通信方、秘钥交换风险（公钥被截获并篡改）
非对称加密 + 数字签名
方法：Alice 和 Bob 使用各自的私钥对消息进行签名，使用对方的公钥进行消息签名验证，确保信息来源。
解决问题：伪装通信方。
存在问题：公钥交换风险（公钥被截获并篡改）
非对称加密 + 数字签名 + 数字证书
方法：由 CA 对 Alice 和 Bob 的公钥进行数字签名，生成数字证书。Alice 和 Bob 拿到对方的数字证书后，通过 CA 的公钥进行证书签名校验，以确保获得真实的对方公钥。
解决问题：公钥安全分发
参考文档
https://cloud.tencent.com/developer/article/1584742
https://segmentfault.com/a/1190000024523772
