一、公钥加密
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(私钥),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。
二、私钥签名
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。
总结:公钥和私钥是成对的,它们互相解密。
公钥加密,私钥解密。
私钥数字签名,公钥验证。
举例
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:
Bob将他的公开密钥传送给Alice。Alice用Bob的公开密钥加密她的消息,然后传送给Bob。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。
例子和图出自《网络安全基础 应用与标准第二版》
RSA算法
RSA 公钥加密算法是1977年由Ron Rivest、Adi Shamirh和LenAdleman在(美国麻省理工学院)开发的。RSA取名来自开发他们三者的名字。RSA是目前最有影响力的公钥加密算法,它能够 抵抗到目前为止已知的所有密码攻击,已被ISO推荐为公钥数据加密标准。RSA算法基于一个十分简单的数论事实:将两个大素数相乘十分容易,但那时想要对 其乘积进行因式分解却极其困难,因此可以将乘积公开作为加密密钥。
实例演示:
关于PHP生成证书密钥的资料真是好少啊,查了半天,最终还是在官方文档找到了相关资料,又根据自己的理解,整理成了以下代码,分成两部分:生成证书密钥、加密解密数据。直接复制下来做成两个文件运行就好啦。已经写了详细的注释,相信PHP程序员都能看得懂。
generate.php
$dn = array( "countryName" => 'XX', //所在国家名称 "stateOrProvinceName" => 'State', //所在省份名称 "localityName" => 'SomewhereCity', //所在城市名称 "organizationName" => 'MySelf', //注册人姓名 "organizationalUnitName" => 'Whatever', //组织名称 "commonName" => 'mySelf', //公共名称 "emailAddress" => 'user@' //邮箱 ); $privkeypass = '111111'; //私钥密码 $numberofdays = 365;//有效时长 $cerpath = "./test.cer"; //生成证书路径 $pfxpath = "./test.pfx"; //密钥文件路径 //生成证书 $privkey = openssl_pkey_new(); $csr = openssl_csr_new($dn, $privkey); $sscert = openssl_csr_sign($csr, null, $privkey, $numberofdays); openssl_x509_export_to_file($sscert, $cerpath); //导出证书到文件openssl_pkcs12_export_to_file($sscert, $pfxpath, $privkey, $privkeypass); //生成密钥文件
crypt.php
//私钥加密$cer_key = file_get_contents($pfxpath); //获取密钥内容openssl_pkcs12_read($cer_key, $certs, $privkeypass);openssl_sign($data, $signMsg, $certs['pkey'],OPENSSL_ALGO_SHA1); //注册生成加密信息$signMsg = base64_encode($signMsg); //base64转码加密信息echo $signMsg;//公钥解密$cer_key = file_get_contents($cerpath); //获取证书内容$unsignMsg=base64_decode($signMsg);//base64解码加密信息$cer = openssl_x509_read($cer_key); //读取公钥$res = openssl_verify($data, $unsignMsg, $cer); //验证echo $res; //输出验证结果,1:验证成功,0:验证失败
一个简单的加密解密类:
class RsaCrypt {const PRIVATE_KEY_FILE_PATH = './rsa_private_key.pem';const PUBLIC_KEY_FILE_PATH = './rsa_public_key.pem';public static function encode($orignData) {//密钥文件的路径$privateKeyFilePath = self::PRIVATE_KEY_FILE_PATH;extension_loaded('openssl') or die('php需要openssl扩展支持');(file_exists($privateKeyFilePath)) or die('密钥的文件路径不正确');//生成Resource类型的密钥,如果密钥文件内容被破坏,openssl_pkey_get_private函数返回false$privateKey = openssl_pkey_get_private(file_get_contents($privateKeyFilePath));($privateKey) or die('密钥不可用');//加密以后的数据,用于在网路上传输$encryptData = '';///用私钥加密if (openssl_private_encrypt($orignData, $encryptData, $privateKey)) {return $encryptData;} else {die('加密失败');}}public static function decode($encryptData) {//公钥文件的路径$publicKeyFilePath = self::PUBLIC_KEY_FILE_PATH;extension_loaded('openssl') or die('php需要openssl扩展支持');(file_exists($publicKeyFilePath)) or die('公钥的文件路径不正确');//生成Resource类型的公钥,如果公钥文件内容被破坏,openssl_pkey_get_public函数返回false$publicKey = openssl_pkey_get_public(file_get_contents($publicKeyFilePath));($publicKey) or die('公钥不可用');//解密以后的数据$decryptData = '';///用公钥解密if (openssl_public_decrypt($encryptData, $decryptData, $publicKey)) {return $decryptData;} else {die('解密失败');}}}
特别说明: x509,公钥证书,只有公钥。 p7,签名或加密。可以往里面塞x509,同时没有签名或加密内容。 p12,含有私钥,同时可以有公钥,有口令保护。 p7的作用就是电子信封。 X509是基本规范 P7和P12是两个实现规范,P7是数字信封,P12是带有私钥的证书规范。 x509是数字证书的规范,P7和P12是两种封装形式。比如说同样的电影,有的是avi格式,有的是mpg,大概就这个意思。 P7一般是把证书分成两个文件,一个公钥一个私钥,有PEM和DER两种编码方式。PEM比较多见,就是纯文本的,P7一般是分发公钥用,看到的就是一串可见字符串,扩展名经常是.crt,.cer,.key等。DER是二进制编码。 P12是把证书压成一个文件,.pfx 。主要是考虑分发证书,私钥是要绝对保密的,不能随便以文本方式散播。所以P7格式不适合分发。.pfx中可以加密码保护,所以相对安全些。 在实践中要中,用户证书都是放在USB Key中分发,服务器证书经常还是以文件方式分发。服务器证书和用户证书,都是X509证书,就是里面的属性有区别。 X509 是证书规范 PKCS#7 是消息语法 (常用于数字签名与加密) PKCS#12 个人消息交换与打包语法 (如.PFX .P12)打包成带公钥与私钥