PKI原理
第14章 PKI原理与应用_y
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PKI概念 认证机构CA 数字证书 PKI的应用 PKI的发展
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14.1 PKI概念
• PKI利用数字证书标识密钥持有人的身份，通过对 密钥的规范化管理，为组织机构建立和维护一个可 信赖的系统环境，透明地为应用系统提供身份认证、 数据保密性和完整性、抗抵赖等各种必要的安全保 障，满足各种应用系统的安全需求。
• (4) 一个典型的全国性CA如图14.5所示。
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14.1.3 PKI的组成
• PKI公钥基础设施体系主要由密钥管理中心、 CA认证机构、RA注册审核机构、证书/CRL发 布系统和应用接口系统五部分组成，其功能结构 如下所示：
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14.1.3 PKI的组成
• 1．密钥管理中心（KMC）：密钥管理中心向CA服务 提供相关密钥服务，如密钥生成、密钥存储、密钥备份、 密钥托管与恢复等。 • 2．CA认证机构(Certification Authority) ：CA认证 机构是PKI公钥基础设施的核心，它主要完成生成/签 发证书、生成/签发证书撤销列表（CRL）、发布证书 和CRL到目录服务器、维护证书数据库和审计日志库 等功能。 • 3．RA注册审核机构(Registration Authority)：RA 是数字证书的申请、审核和注册中心。它是CA认证机 构的延伸。在逻辑上RA和CA是一个整体，主要负责提 供证书注册、审核以及发证功能。
• 5.应用接口系统：应用接口系统为外界提供使用PKI安 全服务的入口。应用接口系统一般采用API、 JavaBean、COM等多种形式。
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14.1.3 PKI的组成
• 一个典型、完整、有效的PKI应用系统至少应具有以下 部分：
PKI原理及技术
PKI（Public Key Infrastructure,公钥基础设施）技术，PKI技术采用证书管理公钥，通过第三方的可信机构——认证中心（Certificate Authority, CA），把用户的公钥和用户的其他标识信息（如名称、E-mail、身份证号等）捆绑在一起，在Internet上验证用户的身份。
目前，通用的办法是采用建立在PKI基础上的数字证书，通过对要传输的数字信息进行加密和签名，保证信息传输的机密性、真实性、完整性和不可否认性，从而保证信息的安全传输。
双钥密码算法又称公钥密码算法，是指加密密钥和解密密钥为两个不同密钥的密码算法。
公钥密码算法不同于单钥密码算法又称对称密码算法，它使用了一对密钥，一个用于加密信息，另一个则用于解密信息，通信双方无需事先交换密钥就可进行保密通信。
其中加密密钥不同于解密密钥，加密密钥要公之于众，谁都可以用，解密密钥只有解密人自己知道。
这两个密钥之间存在着相互依存关系，即用其中一个密钥加密的信息只能用另一个密钥进行解密。
若以公钥作为加密密钥，以用户专用密钥（私钥）作为解密密钥，则可以实现多个用户加密的信息只能有一个用户解读；反之，以用户私钥作为加密密钥而以公钥作为解密密钥，则可实现由一个用户加密的信息而由多个用户解读。
前者可用于数字加密，后者可用于数字签名。
RSA公钥密码算法是一种公认的较为安全的公钥密码算法。
他的命名取自3个创始人：Rivest、Shamir和Adelman。
RSA算法的安全性基于数论中大整数分解的困难性，所以，RSA 需采用足够大的整数。
因子分解越困难，密码就越难以破译，加密强度就越高。
公钥基础设施是一个用非对称密钥算法原理和技术实现并提供安全服务的具有通用性的安全基础设施。
PKI是一种遵循标准的利用公钥加密技术为电子商务、电子政务的开展提供一整套安全的基础设施。
用户利用PKI平台提供的安全服务进行安全通信。
PKI这种遵循标准的密钥管理平台，能够为所有网络应用透明地提供采用加密和数字签名等密码服务所需要的密码和证书管理。
pki技术
pki技术PKI（公钥基础设施）技术是一种广泛应用于网络安全领域的加密技术，其基本原理是通过应用密码学的方法，为公钥和私钥的生成、分发、管理和撤销提供一套完整的解决方案。
PKI技术被广泛应用于数字签名、身份认证、数据加密等方面，为网络通信提供了安全和可靠的保障。
PKI技术的原理核心是非对称加密算法，也就是公钥和私钥的加密机制。
在传统的对称加密算法中，发送方和接收方使用相同的密钥进行加密和解密，但是在实际应用中，如何安全地将密钥传输给对方是一个难题。
而非对称加密算法则通过公钥和私钥的机制，可以实现安全的密钥交换，确保密钥只有合法的用户才能访问。
PKI技术的核心组成包括数字证书、证书颁发机构（CA）、注册机构（RA）和证书撤销列表（CRL）等。
数字证书是PKI技术的核心，它是通过CA机构颁发的一种电子证书，用于证明用户身份的真实性和数据完整性。
数字证书包含了用户的公钥、用户身份信息以及CA机构的签名，通过验证数字证书的有效性，可以确认用户的身份和数据的完整性。
CA机构是PKI技术的核心组织，负责管理和颁发数字证书。
CA机构通常由第三方机构担任，通过对用户身份进行验证和签名操作来验证数字证书的有效性。
CA机构的公钥会事先被广泛分发，而用户则可以使用CA机构的公钥来验证数字证书的有效性。
RA机构则是CA机构的助手，负责用户身份审核和证书申请的处理工作。
RA机构根据用户的身份信息和需求，对用户进行身份验证，并将审核通过的申请提交给CA机构进行签名和颁发数字证书。
CRL则是用于证书撤销的机制，当数字证书的私钥泄露、用户信息变更或者证书已过期等情况发生时，用户可以将相关证书加入CRL列表中，以通知其他用户该证书的无效性。
PKI技术的应用非常广泛，其中最为常见的应用是数字签名和身份认证。
数字签名利用非对称加密算法，为电子文档提供身份认证和数据完整性。
发送方通过用自己的私钥对电子文档进行加密生成数字签名，接收方可以使用发送方的公钥来验证数字签名的有效性，确保电子文档的真实性和完整性。
PKI原理
PKI原理作者：GONOW 2007-11-02 12:19:591976年，Whitfield Diffie和Martin Hellman提出了公开密钥理论，奠定了PKI体系的基础。
PKI（Public Key Infrastructure 的缩写）即"公开密钥体系"，是一个利用现代密码学的公钥密码技术、并在开放的Internet网络环境中提供数据加密以及数字签名服务的、统一的技术框架。
常用的公开密钥算法有RSA、DSA和Diffie Hellman等。
使用公开密钥算法（又叫非对称加密算法）的用户同时拥有公钥和私钥。
私钥不能通过公钥计算出来。
私钥由用户自己持有，公钥可以明文发送给任何人，公开密钥理论解决了对称加密系统的密钥交换问题。
公钥加密/私钥解密完成对称算法密钥的交换：公开密钥算法的速度比对称算法慢得多，并且由于任何人都可以得到公钥，公开密钥算法对选择明文攻击很脆弱，因此公钥加密/私钥解密不适用于数据的加密传输。
为了实现数据的加密传输，公开密钥算法提供了安全的对称算法密钥交换机制，数据使用对称算法加密传输。
两个用户（A和B）使用公开密钥理论进行密钥交换的过程如下：在对称算法密钥的协商过程中，密钥数据使用公钥加密。
在保证私钥安全的前提下，攻击者即使截获传输的信息也不能得到加密算法的密钥，这就保证了对称算法密钥协商的安全性。
私钥加密/公钥解密完成身份验证、提供数字签名：公开密钥算法可以实现通信双方的身份验证。
下面是一个很简单的身份验证的例子（A 验证B的身份）：同样的原理，公开密钥算法可以进行数据的签名和验证。
A需要对一块数据签名，A 只需要使用自己的私钥加密该数据就可以完成签名。
A把数据和数据签名（私钥加密的结果）一起发送给B，B使用A的公钥解密签名，然后和数据进行比较，如果相同则该签名确实是A签署的，并且数据没有被篡改。
同样是因为公开密钥的算法较慢，数据签名一般不直接使用私钥加密数据，而是加密数据的散列值。
PKI技术原理
对称加密 symmetric cryptographic非对称加密 asymmetric cryptographic密钥交换协议 key agreement/exchange哈希算法 Hash报文认证码 MAC数字签名 digital signature数字证书 digital ID/certificate证书颁发机构 certificate authority公钥架构public key infrastructurePK 公钥SK 私钥公钥加密技术PKI是建立在公钥加密技术之上的，那么要了解PKI则首先要看一下公钥加密技术。
加密是保护数据的科学方法。
加密算法在数学上结合了输入的文本数据和一个加密密钥，产生加密的数据（密文）。
通过一个好的加密算法，通过密文进行反向加密过程，产生原文就不是那么容易了，需要一个解密密钥来执行相应的转换。
密码技术按照加解密所使用的密钥相同与否，分为对称密码学和非对称密码学，前者加解密所使用的密钥是相同的，而后者加解密所使用的密钥是不相同的，即一个秘密的加密密钥(签字密钥)和一个公开的解密密钥(验证密钥)。
在传统密码体制中，用于加密的密钥和用于解密的密钥完全相同，通过这两个密钥来共享信息。
这种体制所使用的加密算法比较简单，但高效快速，密钥简短，破译困难。
然而密钥的传送和保管是一个问题。
例如，通讯双方要用同一个密钥加密与解密，首先，将密钥分发出去是一个难题，在不安全的网络上分发密钥显然是不合适的；另外，任何一方将密钥泄露，那么双方都要重新启用新的密钥。
1976年，美国的密码学专家Diffie和Hellman为解决上述密钥管理的难题，提出一种密钥交换协议，允许在不安全的媒体上双方交换信息，安全地获取相同的用于对称加密的密钥。
在此新思想的基础上，很快出现了非对称密钥密码体制，即公钥密码体制（PKI）。
自1976年第一个正式的公共密钥加密算法提出后，又有几个算法被相继提出。
如Ralph Merkle猜谜法、Diffie-Hellman 指数密钥交换加密算法、RSA加密算法、Merkle-Hellman背包算法等。
PKI基础理论
PKI基础理论PKI（Public Key Infrastructure）含义为“公钥基础设施”，PKI 技术是利用公钥理论和技术建立的提供信息安全服务的基础设施，PKI 的基础技术包括加密、数字签名、数据完整性机制、数字信封、双重数字签名等。
PKI基础设施采用证书管理公钥，通过第三方的可信任机构--认证中心，把用户的公钥和用户的其他标识信息捆绑在一起，在Internet网上验证用户的身份。
PKI基础设施把公钥密码和对称密码结合起来，在Internet网上实现密钥的自动管理，保证网上数据的安全传输。
从广义上讲，所有提供公钥加密和数字签名服务的系统，都可归结为PKI系统的一部分，PKI的主要目的是通过自动管理密钥和证书，为用户建立起一个安全的网络运行环境，使用户可以在多种应用环境下方便的使用加密和数字签名技术，从而保证网上数据的机密性、完整性、有效性。
一、PKI原理PKI公共密钥体系是利用公共密钥算法的特点，建立一套证书发放、管理和使用的体系，来支持和完成网络系统中的身份认证、信息加密、保证数据完整性和抗抵赖性。
PKI 体系可以有多种不同的体系结构、实现方法和通信协议。
公共（非对称）密钥算法使用加密算法和一对密钥：一个公共密钥（公钥，public key）和一个私有密钥（私钥，private key）。
其基本原理是：由一个密钥进行加密的信息内容，只能由与之配对的另一个密钥才能进行解密。
公钥可以广泛地发给与自己有关的通信者，私钥则需要十分安全地存放起来。
使用中，甲方可以用乙方的公钥对数据进行加密并传送给乙方，乙方可以使用自己的私钥完成解密。
公钥通过电子证书与其拥有者的姓名、工作单位、邮箱地址等捆绑在一起，由权威机构（CA, Certificate Authority）认证、发放和管理。
把证书交给对方时就把自己的公钥传送给了对方。
证书也可以存放在一个公开的地方，让别人能够方便地找到和下载。
公共密钥方法还提供了进行数字签名的办法：签字方对要发送的数据提取摘要并用自己的私钥对其进行加密；接收方验证签字方证书的有效性和身份，用签字方公钥进行解密和验证，确认被签字的信息的完整性和抗抵赖性。
PKI详解——精选推荐
PKI详解⼀、什么是PKI？官⽅定义：PKI是Public Key Infrastructure的⾸字母缩写，翻译过来就是公钥基础设施；PKI是⼀种遵循标准的利⽤公钥加密技术为电⼦商务的开展提供⼀套安全基础平台的技术和规范。
PKI技术是⼀种遵循既定标准的密钥管理平台，它的基础是加密技术，核⼼是证书服务，⽀持集中⾃动的密钥管理和密钥分配，能够为所有的⽹络应⽤提供加密和数字签名等密码服务及所需要的密钥和证书管理体系。
通俗理解：PKI就是利⽤公开密钥理论和技术建⽴提供安全服务的、具有通⽤性的基础设施，是创建、颁发、管理、注销公钥证书所涉及的所有软件、硬件集合体，PKI可以⽤来建⽴不同实体间的"信任"关系，它是⽬前⽹络安全建设的基础与核⼼。
PKI的主要任务是在开放环境中为开放性业务提供基于⾮对称密钥密码技术的⼀系列安全服务，包括⾝份证书和密钥管理、机密性、完整性、⾝份认证和数字签名等。
因此，⽤户可利⽤PKI平台提供的服务进⾏电⼦商务和电⼦政务应⽤。
⼆、 PKI技术原理与组成架构2.1 PKI技术要解决哪些问题先了解什么是密钥？什么是证书？密钥在我之前写的"密码学原理"⽂章⾥有提到过。
密钥通俗理解就是你想传送⽂件和数据时，怕被别⼈截获后看到，就在传输前⽤⼀种算法加上密，使别⼈截获了也不容易得到明⽂，然后接受⽅得到密⽂后，解密出来就可以看到你传给他的数据和⽂件了。
密钥的作⽤就是保密，算法是加密的⽅法。
证书的通俗理解：要开车得先考驾照，驾照上⾯记有本⼈的照⽚、姓名、出⽣⽇期等个⼈信息，以及有效期、准驾车辆的类型等信息，并由公安局在上⾯盖章。
我们只要看到驾照，就可以知道公安局认定此⼈具有驾驶车辆的资格。
证书其实和驾照很相似，⾥⾯记有姓名、组织、邮箱地址等个⼈信息，以及属于此⼈的公钥，并由认证机构( Certification Authority. Certifying Authority, CA )施加数字签名。
网络安全技术(4—7章)第4章PKI公钥基础设施原理概要
3. 注册机构(RA) RA提供用户和CA之间的一个 接口。RA负责受理证书申请、注销与相关数据 审核，并将审核通过之数据传送至证书管理中 心，进行证书签发、注销等作业。
4. 证书发布系统 根据PKI环境的结构，证书的 发布可以有多种途径，比如，可以通过用户自 己，或是通过目录服务。目录服务器可以是一 个组织中现存的，也可以是PKI方案中提供的。
4.1 PKI/CA模型
PKI（Public Key Infrastructure）公钥 基础设施。
PKI中最基础的元素就是数字证书要包括：签发这些证书的证 书机构CA (Certificate Authority )，登 记这些证书的注册机构RA(Register, Authority)，存储和发布这些证书的电子 目录，用户终端系统。
PKI是由CA（可能是一个单一层次结构）、策略和技术标 准、必要的法律组成；
PKI是用于产生、发布和管理密钥与证书等安全凭证的基础 设施。
PKI的功能:身份认证、机密性、完整性和不可否认服务。 1）身份认证: 随着网络的扩大和用户的增加，事前协商秘密
会变得非常复杂，特别是在电子政务中，经常会有新聘用和 退休的情况。另外，在大规模网络中，两两进行协商几乎是 不可能的，透过一个密钥管理中心来协调也会有很大的困难， 而且当网络规模巨大时，密钥管理中心甚至有可能成为网络 通信的瓶颈。PKI通过证书进行认证，认证时对方知道是你， 却无法确认。在这里，证书是一个可信的第三方证明，通过 它，通信双方可以安全地进行互相认证而不用担心对方会假 冒。 2）机密性: 通过加密证书，通信双方可以协商一个秘密，而 这个秘密可以作为通信加密的密钥。在需要通信时，可以在 认证的基础上协商一个密钥。在大规模网络中，特别是在电 子政务中，密钥恢复也是密钥管理的一个重要方面，政府决 不希望加密系统被贩毒分子窃取使用。当政府的个别职员背 叛或利用加密系统进行反政府活动时，政府可以通过法定的 手续解密其通信内容，保护政府的合法权益。PKI通过良好 的密钥恢复能力，提供可信的、可管理的密钥恢复机制。 PKI的普及应用能够保证在全社会范围内提供全面的密钥恢 复与管理能力，保证网上活动的健康发展。
8-第4章-PKI和PMI认证技术
在PKI技术框架中，许多方面都经过严格的定义，如用户的注册流程、数字证书的格式、CRL的格式、证书的申请格式以及数字签名格式等。几个重要的协议国际电信联盟ITU X.509协议;PKCS（Public Key Cryptography Standard）系列标准;PKIX（Public Key Infrastructure for X.509）系列标准;
第四章
PKI和PMI认证技术
do
something
什么是PKI（1/3）
PKI（Public Key Infrastructure, 公钥基础设施）是一个采用非对称密码算法原理和技术来实现并提供安全服务的、具有通用性的安全基础设施，PKI技术采用证书管理公钥，通过第三方的可信任机构——认证中心（Certificate Authority, CA）——把用户的公钥和用户的标识信息捆绑在一起，在Internet上验证用户的身份，提供安全可靠的信息处理。目前，通用的办法是采用建立在PKI基础之上的数字证书，通过把要传输的数字信息进行加密和签名，保证信息传输的机密性、真实性、完整性和不可否认性，从而保证信息的安全传输。
4.2.1 系统的功能（3/3）
(6) 证书认证在进行网上交易双方的身份认证时，交易双方互相提供自己的证书和数字签名，由CA来对证书进行有效性和真实性的认证。在实际中，一个CA很难得到所有用户的信任并接受它所发行的所有公钥用户的证书，而且这个CA也很难对有关的所有潜在注册用户有足够全面的了解，这就需要多个CA。在多个CA系统中，令由特定CA发放证书的所有用户组成一个域。若一个持有由特定CA发证的公钥用户要与由另一个CA发放公钥证书的用户进行安全通信，需要解决跨域的公钥安全认证和递送。建立一个可信任的证书链或证书通路。高层CA称做根CA，它向低层CA发放公钥证书。
pki技术的基本原理及常规应用
pki技术的基本原理及常规应用PKI技术的基本原理及常规应用一、PKI技术的概念PKI技术是公钥基础设施（Public Key Infrastructure）的缩写，是一种安全通信机制。
它通过使用非对称加密算法和数字证书来确保通信的机密性、完整性和可信度。
PKI技术包括公钥加密、数字签名、证书管理等多个方面。
二、PKI技术的基本原理1. 公钥加密公钥加密是指使用公钥对数据进行加密，只有私钥才能解密。
在此过程中，发送方需要获取接收方的公钥，并使用该公钥对数据进行加密。
接收方收到数据后，使用自己的私钥进行解密。
2. 数字签名数字签名是指将消息摘要与发送者的私钥进行加密生成签名，并将该签名与消息一起发送给接收者。
接收者可以使用发送者的公钥来验证签名是否正确，从而确保消息没有被篡改过。
3. 证书管理证书管理是指建立一个可信任的第三方机构（CA）来颁发数字证书，以确保公钥和实体之间的关系可信。
数字证书包含了实体（如个人或组织）和其对应公钥信息，并由CA进行签名认证。
三、PKI技术的常规应用1. 数字证书数字证书是PKI技术的核心，它可以用于各种场景，如SSL/TLS协议中的HTTPS，VPN连接等。
数字证书还可以用于身份认证、电子邮件签名和加密等。
2. 数字签名数字签名可以用于文件和数据的完整性验证，确保数据没有被篡改。
数字签名还可以用于电子合同、电子票据等场景。
3. 数字信封数字信封是指将数据进行加密，并将加密后的数据和接收者公钥一起发送给接收者。
接收者使用自己的私钥进行解密，从而确保通信内容机密性和完整性。
4. VPN连接VPN连接是指通过公共网络建立安全通信隧道，以实现远程访问。
PKI技术可以在VPN连接中使用数字证书进行身份验证和加密通信。
5. 身份认证PKI技术可以用于实现用户身份认证，如在网银系统中使用数字证书进行用户身份认证。
四、总结PKI技术是一种安全通信机制，它通过公钥加密、数字签名和证书管理等多个方面来确保通信的机密性、完整性和可信度。
PKI(公共密钥体系)原理
PKI（公共密钥体系）原理PKI系统的运作原理可以分为以下几个步骤：1.密钥对的生成：PKI系统中的第一步是生成密钥对，即公钥和私钥。
公钥是公开的，任何人都可以获得，用于加密信息。
私钥是私有的，只有密钥的持有者知道，并用于解密加密的信息。
2.数字证书的颁发：在PKI系统中，公钥和身份信息绑定在一起形成数字证书。
该数字证书包含有关证书持有者的公钥、身份信息以及证书的颁发者等内容。
证书的颁发者是一个可信任的第三方机构，称为证书颁发机构（CA）。
3.数字证书的验证：在PKI系统中，数字证书承载了身份验证的功能。
在进行通信时，接收方可以使用证书的颁发者的公钥来验证证书的真实性，并从中提取出加密者的公钥。
4.加密和解密：在进行加密通信时，发送方可以使用接收方的公钥对信息进行加密。
只有拥有私钥的接收方才能解密接收到的信息。
这种方式确保了通信的机密性，只有正确的接收方才能解密并阅读消息。
6.证书管理：PKI系统中的证书管理是确保系统的有效性和安全性的重要组成部分。
证书被证书颁发机构颁发，接收方可以通过验证证书的真实性来验证加密方的身份。
同时，证书也是有时限的，需要在过期期限之前进行续订。
PKI系统的核心原理是基于非对称加密算法，也称为公钥加密算法。
公钥加密算法使用两个密钥：公钥和私钥。
公钥可公开，而私钥只有密钥持有者拥有。
通过使用公钥加密的信息只能使用相应的私钥解密。
这样，只有私钥的持有者才能解密消息，确保了信息的保密性。
同时，公钥也用于验证数字签名，保证信息的完整性和真实性。
总结起来，PKI（公共密钥基础设施）是一种加密通信系统中使用的安全框架，包括公钥加密、数字证书和数字证书管理等组成部分。
其核心原理是利用公钥和私钥之间的数学关系来实现加密和身份验证，并确保通信的机密性、完整性和真实性。
PKI系统的正常运作离不开证书颁发机构、证书的生成和验证、加密和解密以及数字签名的验证等步骤。
PKI简介
PKI简介什么是PKIPKI是Public Key Infrastructure的缩写，通常译作公钥基础设施，它是一种运用公钥的概念与技术来实施并提供安全服务的具有普遍适用性的网络安全基础设施。
为什么说PKI是一种“基础设施”？原因很简单，因为它具备了基础设施的主要特征。
让我们将PKI在网络信息空间的地位与电力基础设施在人们生活中的地位进行类比：电力系统通过伸到用户端的标准插座为用户提供能源；PKI通过延伸到用户本地的接口为各种应用提供安全服务，包括身份认证、识别、数字签名、加密等。
一方面，作为基础设施，PKI的主要目标是对应用提供支撑，它与使用PKI的应用系统是分离的，它所支撑的对象既包括“旧”的应用也包括“新”的应用，因此具有“公用”的特性；另一方面。
离开PKI应用系统，PKI本身没有任何用处。
类似地，电力系统基础设施离开电器设备就不能发挥作用，公路基础设施离开了汽车也毫无用处。
正是这种基础设施的特征使得PKI系统设计和开发的效率大大提高，因为PKI系统的设计、开发、生产及管理都可以独立地进行，不需要考虑应用的特殊性。
有了PKI，安全应用程序的开发者就不必再关心复杂的数学模型和运算，只需要直接按照标准使用一种接口即可，正如用户在使用电器时不必关心电力是如何发送的一样。
PKI必须具有如下的性能要求：●透明性和易用性●可扩展性●互操作性●多用性●支持多平台为什么需要PKI一台独立的计算机是很有用的，但却具有一定的局限性。
当用户想要在自己的计算机硬盘外查找信息，与外界进行信息交流时，就需要联网，而最广为人知的网络就是Internet。
与单个的计算机不同，作为当今世界上最大的信息集散地，Internet最大的特点是它的开放性、广泛性和自发性，它向使用者提供了广泛的自由度和自治权力。
Internet给整个人类社会带来的好处是显而易见的，Internet通过将数以亿计的计算机联为一体，使得任何组织和个人都可以利用联网的计算机不受时间和空间的限制传递信息，即使远隔万里，信息的发布者与接受者之间也可直接沟通，实现即时、双向的交流；同时，海量的信息在Internet上流转，人们可以方便地搜索到自己所需的信息，这仿佛是给人类装上了“千里眼”和“顺风耳”，使人类的能力得到了延伸。
PKI基础知识与技术原理
确立认证机构颁发数字证书并为网络用户确定身
份提供帮助的法律地位。 PKI市场的准入问题。 认证机构市场管理方面要有严格规定。
*
*
一 PKI体系及技术 二 加密算法与加密技术 三 数字证书 四 CA业务流程
主要内容
*加密算法与加密技术—加密
算法
* 加密算法是加密技术的基础，任何一种成熟的加密技术都是
*散列（杂凑）算法—MD系列
*Ron Rivest设计的系列杂凑函数系列:
*MD4[Rivest 1990, 1992, 1995; RFC1320] *MD5是MD4的改迚型[RFC1321] *MD2[RFC1319],已被Rogier等于1995年攻破
*较早被标准化组织IETF接纳，并已获得广
*散列（杂凑）算法
*单向函数 *杂凑(Hash)函数：是将任意长的数字串M映射
成一个较短的定长输出数字串H的函数，我们 关心的通常是单向杂凑函数； *强单向杂凑与弱单向杂凑 – (无碰撞性 collision-free)； *单向杂凑函数的设计理论
*杂凑函数除了可用于数字签名方案乊外，还
可用于其它方面，诸如消息的完整性检测、 消息的起源认证检测等
*数字证书—数字证书的使用
*每一个用户有一个各不相同的名称，一个可 *证书可以存储在网络中的数据库中。用户可
信的认证中心CA给每个用户分配一个唯一的 名称并签发一个包含用户名称和公钥的证书。 以利用网络彼此交换证书。当证书撤销后， 它将从证书目录中删除，然而签发此证书的 CA仍保留此证书的副本，以备日后解决可能 引起的纠纷。
因此签名者事后不能说他没有签过名。
*使用公开密钥的签名
* 公开密钥与散列算法相结合的签
PKI简述
PKI简述PKI是电子商务安全技术平台的基石，它由公开密钥密码技术、数字证书、证书发放机构（CA）和关于公开密钥的安全策略等基本成分共同组成的。
PKI是利用公钥技术实现电子商务安全的一种体系，是一种基础设施，网络通讯、网上交易是利用它来保证安全的。
PKI（Public Key Infrastructure）公钥基础设施是提供公钥加密和数字签名服务的系统或平台，目的是为了管理密钥和证书。
一个机构通过采用PKI框架管理密钥和证书可以建立一个安全的网络环境。
PKI 主要包括四个部分：X.509格式的证书（X.509 V3）和证书废止列表CRL（X.509 V2）；CA/RA操作协议；CA管理协议；CA政策制定。
一个典型、完整、有效的PKI应用系统至少应具有以下部分；·认证中心CA CA是PKI的核心，CA负责管理PKI结构下的所有用户（包括各种应用程序）的证书，把用户的公钥和用户的其他信息捆绑在一起，在网上验证用户的身份，CA还要负责用户证书的黑名单登记和黑名单发布，后面有CA的详细描述。
· X.500目录服务器 X.500目录服务器用于发布用户的证书和黑名单信息，用户可通过标准的LDAP协议查询自己或其他人的证书和下载黑名单信息。
·具有高强度密码算法(SSL)的安全WWW服务器出口到中国的WWW服务器，如微软的IIS、Netscape 的WWW服务器等，受出口限制，其RSA算法的模长最高为512位，对称算法为40位，不能满足对安全性要求很高的场合，为解决这一问题，采用了山东大学网络信息安全研究所开发的具有自主版权的SSL 安全模块，在SSL安全模块中使用了自主开发的SJY系列密码设备，并且把SSL模块集成在Apache WWW服务器中，Apache WWW服务器在WWW服务器市场中占有百分之50以上的份额，其可移植性和稳定性很高。
· Web（安全通信平台） Web有Web Client端和Web Server端两部分，分别安装在客户端和服务器端，通过具有高强度密码算法的SSL协议保证客户端和服务器端数据的机密性、完整性、身份验证。
pki的工作原理
PKI（Public Key Infrastructure，公钥基础设施）是一种用于管理和验证数字证书的体系结构。
它的工作原理如下：
1. 密钥对生成：PKI使用非对称加密算法，生成一对密钥，包括公钥和私钥。
公钥用于加密数据和验证数字签名，私钥用于解密数据和生成数字签名。
2. 数字证书颁发：用户向证书颁发机构（CA）申请数字证书。
CA会验证用户的身份，并将用户的公钥和其他相关信息打包成数字证书。
数字证书包含了用户的公钥、用户的身份信息以及CA的数字签名。
3. 数字证书发布：CA将数字证书发布到公共的证书目录或证书颁发机构的证书库中，供其他用户进行访问和验证。
4. 数字证书验证：当用户需要验证其他用户的身份时，可以使用该用户的数字证书。
验证过程包括以下步骤：-获取数字证书：用户从证书目录或证书库中获取需要验证的数字证书。
-验证数字签名：用户使用CA的公钥对数字证书中的数字签名进行验证，以确保数字证书的完整性和真实性。
-验证身份信息：用户提取数字证书中的身份信息，并与
用户进行身份验证。
-公钥验证：用户使用数字证书中的公钥对加密的数据进行解密或验证数字签名。
5. 密钥更新和撤销：数字证书有一定的有效期限，当数字证书过期或用户的私钥泄露时，需要进行密钥更新或撤销操作。
用户可以向CA申请新的数字证书，或者将已经被泄露的私钥加入到证书吊销列表（CRL）中。
通过以上步骤，PKI提供了一种安全可靠的方式来管理和验证数字证书，确保了通信的机密性、完整性和身份认证。
PKI简介
PKI简介PKI 介绍1.1 PKI的概念PKI是"Public Key Infrastructure"的缩写，意为"公钥基础设施"，是一个用非对称密码算法原理和技术实现的、具有通用性的安全基础设施。
PKI利用数字证书标识密钥持有人的身份，通过对密钥的规范化管理，为组织机构建立和维护一个可信赖的系统环境，透明地为应用系统提供身份认证、数据保密性和完整性、抗抵赖等各种必要的安全保障，满足各种应用系统的安全需求。
简单的说,PKI 是提供公钥加密和数字签名服务的系统，目的是为了自动管理密钥和证书，保证网上数字信息传输的机密性、真实性、完整性和不可否认性。
就像墙上的电源插座和TCP/IP 栈一样 ,它的"接入点"是统一的。
1.2为什么需要PKI随着网络技术的发展，特别是Internet的全球化，各种基于互联网技术的网上应用，如电子政务、电子商务等得到了迅猛发展。
网络正逐步成为人们工作、生活中不可分割的一部分。
由于互联网的开放性和通用性，网上的所有信息对所有人都是公开的，因此应用系统对信息的安全性提出了更高的要求。
（1）对身份合法性验证的要求以明文方式存储、传送的用户名和口令存在着被截获、破译等诸多安全隐患。
同时，还有维护不便的缺点。
因此，需要一套安全、可靠并易于维护的用户身份管理和合法性验证机制来确保应用系统的安全性。
（2）对数据保密性和完整性的要求企业应用系统中的数据一般都是明文，在基于网络技术的系统中，这种明文数据很容易泄密或被篡改，必须采取有效的措施保证数据的保密性和完整性。
（3）传输安全性要求以明文方式在网上传输的数据，很容易被截获以至泄密，必须对通信通道进行加密保护。
利用通信专线的传统方式已经远远不能满足现代网络应用发展的需求，必须寻求一种新的方法来保证基于互联网技术的传输安全需求。
（4）对数字签名和不可否认的要求不可抵赖性为了防止事件发起者事后抵赖，对于规范业务，避免法律纠纷起着很大的作用。
pki证书体系
● 2014年，美国国家标准局发布PKI安全策略标准
● 1995年，美国国家标准局发布PKI标准最终版 ● 2016年，美国国家标准局发布PKI安全指南标准
● 1999年，美国国家标准局发布PKI互操作性标准 ● 2018年，美国国家标准局发布PKI安全框架标准
● 2000年，美国国家标准局发布PKI扩展标准
安全通信
01 加密通信：使用PKI证书 加密数据，确保数据传输 的安全性
02 身份认证：通过PKI证书 验证通信双方的身份，防 止假冒和欺诈
03 数字签名：使用PKI证书对 数据进行数字签名，确保 数据的完整性和可靠性
04 安全电子邮件：使用PKI证 书加密电子邮件，确保邮 件内容的保密性和完整性
01
证书体系的安全性
安全策略实施：按照制定的安全策略，实施
02
相应的安全措施
安全策略评估：定期评估安全策略的有效性，
03
并根据实际情况进行调整
安全策略更新：根据技术发展和安全形势，及
04
时更新安全策略，确保证书体系的安全性能
谢谢
发展历程
● 1976年，美国学者提出公钥加密技术
● 2008年，美国国家标准局发布PKI信任模型标准
● 1988年，美国国家标准局发布数字签名标准
● 2010年，美国国家标准局发布PKI隐私保护标准
● 1991年，美国国家安全局发布数字证书标准
● 2012年，美国国家标准局发布PKI安全评估标准
● 1994年，美国国家标准局发布PKI标准草案
证书吊销列表（CRL）
作用：用于发布 被吊销证书的列 表
01
内容：包括被吊 销证书的序列号、 吊销时间等信息
02
PKI工作原理和安全指南（一）
PKI工作原理和安全指南（一）前言由于该主题的解析内容较长，为了让大家对内容能够更好地理解和消化，我们将它分为四个部分分别为四篇文章进行发布，分别为：（一）了解PKI（二）公钥基础结构如何工作（三）验证和功能：各类型数字证书可以帮助你实现什么？（四）PKI如何保护你的业务以及对于企业网络安全防护的最终思考1了解PKI公钥基础结构是我们在网络世界中日常生活的关键部分。
它可以保护一切，从浏览器中的登录凭据到我们通过电子邮件共享的敏感数据，一应俱全。
这种PKI运作方式的明细公钥基础结构是网络安全所固有的，好比一个保护壳，里面兜住了许多需要保护的东西。
可以说，PKI是使网络安全工作的要素之一。
公钥基础结构（PKI）通常被称为一种网络安全技术或框架，但不仅限于此。
你或许知道该术语与加密有关，但是你知道它实际上的主要作用或者工作方式吗？首先我们来了解一下PKI是什么？简而言之，公钥基础结构（PKI）是一个系统（基于加密密钥和数字证书），用于保护不同计算机系统之间的通信。
它也是一个系统，可以帮助你的企业你的团队保持数据安全性和隐私要求的合规性，顺利通过等保等要求。
PKI为保护通信有两件事身份验证：确保另一方是你要与之通信的合法服务器或者个人。
信息加密：确保没有其他方可以阅读你的通信甚至篡改你的通信。
为了更好地了解PKI的工作原理，我们首先需要使整个过程更加容易理解。
因此，让我们以网站使用的SSL证书为例。
在浏览器中你看到的挂锁图标，这意味着该网站正在使用基于PKI的SSL证书。
SSL使用PKI做两件事：1. 你的浏览器会验证它是否已连接到拥有的正确服务器。
2. 在你的浏览器和Web服务器之间传递的所有数据均已加密。
从技术角度上讲，PKI是加密技术，策略和过程的组合，可用于保护数字世界中的数据并进行身份验证。
该术语还涉及数字证书和密钥的发布，使用，存储，分发，管理和吊销（也称为证书生命周期）以及颁发它们的实体。
《非对称加密PKI》课件
非对称加密的原理
密钥对的生成和使用
理解非对称加密的密钥对的生成和使用方法。
数字签名的作用和过程
深入了解数字签名在数字安全中的作用和运作过 程。
PKI的应用场景
1 网络安全中的应用
探索PKI在互联网和企业网络安全中的广泛应用。
2 数字证书的使用和管理
了解数字证书在PKI中的重要作用和管理方法。
PKI的优势和挑战
《非对称加密PKI》PPT课 件
非对称加密PKI是一种关键的数字安全技术。本课件将介绍PKI的定义、作用， 非对称加密原理，应用场景，优势和挑战，趋势，以及一些成功的案例分析。
PKI的介绍
定义和作用
了解PKI的定义和PKI在保护网络安全中的作用。
基本概念和原理
掌握PKI的基本概念和基于非对称加密的原理。
高安全性和信任度
PKI提供高度安全的保护，并建立起数字信任体 系。
实施和维护的困难和成本
了解PKI实施和维护可能面临的挑战和成本。
PKI的发展趋势
1
新的技术和方法的出现
探索PKI领域中新兴的技术和方法，如区块链和量子加密。
2
对数字安全的影响和前景
分析PKI对于数字安全的未来发展和影响。
PKI的案例分析
互联网银行
介绍互联网银行如何成功应用PKI技术保护用户数 据和交易安全。
安全电子邮件
探索PKI如何实现电子邮件的安全传输和身份验证。
总结
通过本课件，您了解了非对称加密PKI的基本原理、应用场景和发展趋势。希 望这对于提升您的数字安全认识和能力有所帮助。
பைடு நூலகம்
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PKI原理作者：GONOW 2007-11-02 12:19:591976年，Whitfield Diffie和Martin Hellman提出了公开密钥理论，奠定了PKI体系的基础。
PKI（Public Key Infrastructure 的缩写）即"公开密钥体系"，是一个利用现代密码学的公钥密码技术、并在开放的Internet网络环境中提供数据加密以及数字签名服务的、统一的技术框架。
常用的公开密钥算法有RSA、DSA和Diffie Hellman等。
使用公开密钥算法（又叫非对称加密算法）的用户同时拥有公钥和私钥。
私钥不能通过公钥计算出来。
私钥由用户自己持有，公钥可以明文发送给任何人，公开密钥理论解决了对称加密系统的密钥交换问题。
公钥加密/私钥解密完成对称算法密钥的交换：公开密钥算法的速度比对称算法慢得多，并且由于任何人都可以得到公钥，公开密钥算法对选择明文攻击很脆弱，因此公钥加密/私钥解密不适用于数据的加密传输。
为了实现数据的加密传输，公开密钥算法提供了安全的对称算法密钥交换机制，数据使用对称算法加密传输。
两个用户（A和B）使用公开密钥理论进行密钥交换的过程如下：在对称算法密钥的协商过程中，密钥数据使用公钥加密。
在保证私钥安全的前提下，攻击者即使截获传输的信息也不能得到加密算法的密钥，这就保证了对称算法密钥协商的安全性。
私钥加密/公钥解密完成身份验证、提供数字签名：公开密钥算法可以实现通信双方的身份验证。
下面是一个很简单的身份验证的例子（A 验证B的身份）：同样的原理，公开密钥算法可以进行数据的签名和验证。
A需要对一块数据签名，A 只需要使用自己的私钥加密该数据就可以完成签名。
A把数据和数据签名（私钥加密的结果）一起发送给B，B使用A的公钥解密签名，然后和数据进行比较，如果相同则该签名确实是A签署的，并且数据没有被篡改。
同样是因为公开密钥的算法较慢，数据签名一般不直接使用私钥加密数据，而是加密数据的散列值。
数据块的散列值可以通过消息摘要算法计算得到。
消息摘要算法实际上就是一个单向散列函数。
数据块经过单向散列函数得到一个固定长度的散列值，攻击者不可能通过散列值而编造数据块，使得编造的数据块的散列值和原数据块的散列值相同。
数据块的签名就是先计算数据块的散列值，然后使用私钥加密数据块的散列值得到数据签名。
签名的验证就是计算数据块的散列值，然后使用公钥解密数据签名得到另一个散列值，比较两个散列值就可以判断数据块在签名后有没有被改动。
常用的消息摘要算法有MD5、SHA等。
公钥算法仍然要面对公钥分发、公钥/私钥密钥对与用户真实身份的绑定问题。
PKI引入证书机制解决了这个问题。
证书是由证书中心颁发。
用户在获得自己的身份证书后，就可以使用证书来表明自己的身份，接收方只需要使用签发证书的公钥验证用户证书，如果验证成功，就可以信任该证书描述的用户的身份。
证书的签发/验证充分利用了公开密钥算法的数据签名和验证功能，杜绝了冒充身份的可能性。
PKI的安全性分析PKI密钥交换和身份验证的安全性依赖于PKI使用的公开密钥算法、对称加密算法和消息摘要算法。
当前使用的公开密钥算法的安全性大都基于大数分解的难度。
从一个公钥和密文中恢复出明文的难度等价于分解两个大素数的乘积。
当前可以完成的大数分解的位数是140位。
对于当前市场上广泛使用的1024位的RSA公开密钥算法来说，它被破解的可能性是微乎其微的。
对于128位密钥来说，即使全世界的计算机同时进行群举攻击，破译128位密钥所需要的时间也是一个天文数字。
对于消息摘要算法，单向散列函数的设计已经十分成熟。
市场上广泛使用的MD5、SHA算法的散列值分别为128、160位，足以阻止所有的群举攻击的企图。
由此看来，PKI机制是一个成熟的、安全的技术。
PKI技术的发展基于PKI技术，人们又开发了很多的安全协议。
其中最著名、应用最为广泛的是SSL 和SET协议。
SSL（安全套接字）协议利用PKI技术来进行身份认证、完成数据加密算法及其密钥协商，很好地解决了身份验证、加密传输和密钥分发等问题。
SSL被大家广泛接受和使用，是一个通用的安全协议。
在SSL协议上面可以运行所有基于TCP/IP的网络应用。
SET安全电子交易协议采用公钥密码体制和X.509数字证书标准，主要应用于BtoC模式中保障支付信息的安全性。
SET协议是PKI框架下的一个典型实现，同时也在不断升级和完善。
国外的银行和信用卡组织大都采用了SET协议。
PKI原理12007-03-23 09:25在当今高度信息化、数字化的社会里，随着互联网的发展和信息技术的普及，人们已经开始习惯于通过各种先进的通信手段传递重要的数据、图像和话音等信息进行各种交流，网络给人们的工作和生活带来了前所未有的便利。
同时，人们对网络和信息的安全性提出了越来越高的要求。
然而，由于互联网所具有的广泛性和开放性，决定了互联网不可避免地存在着信息安全隐患。
因此，信息的安全问题成为人们关注的焦点，引起了世界各国政府以及商业机构的高度重视。
为了防范信息安全风险，许多新的安全技术和规范不断的出现，公钥基础设施PKI(Public Key Infrastructure，简称PKI)即是其中重要一员。
正如电子商务的基础设施之一是网络基础设施，借助于网络基础设施可使不同的网络节点之间互相交换数据，共享网络资源。
建立网络基础设施的目的就是使不同的实体只要需要，就可以方便地使用基础设施提供的服务。
安全基础设施与网络基础设施遵循同样的原则，安全基础设施为整体应用系统提供安全基本框架，它可以被应用系统中任何需要安全应用的对象使用。
因此，其在设计上必须具有一般性和通用性。
只有这样，那些需要使用这种基础设施的对象在使用安全服务时，才不会遇到困难。
PKI就是这样一种安全基础设施，利用公钥加密技术为电子商务的开展提供一套安全基础平台的技术和规范。
用户可利用PKI平台提供的服务进行安全通信。
公钥加密技术PKI是建立在公钥加密技术之上的，那么要了解PKI则首先要看一下公钥加密技术。
加密是保护数据的科学方法。
加密算法在数学上结合了输入的文本数据和一个加密密钥，产生加密的数据（密文）。
通过一个好的加密算法，通过密文进行反向加密过程，产生原文就不是那么容易了，需要一个解密密钥来执行相应的转换。
密码技术按照加解密所使用的密钥相同与否，分为对称密码学和非对称密码学，前者加解密所使用的密钥是相同的，而后者加解密所使用的密钥是不相同的，即一个秘密的加密密钥(签字密钥)和一个公开的解密密钥(验证密钥)。
在传统密码体制中，用于加密的密钥和用于解密的密钥完全相同，通过这两个密钥来共享信息。
这种体制所使用的加密算法比较简单，但高效快速，密钥简短，破译困难。
然而密钥的传送和保管是一个问题。
例如，通讯双方要用同一个密钥加密与解密，首先，将密钥分发出去是一个难题，在不安全的网络上分发密钥显然是不合适的；另外，任何一方将密钥泄露，那么双方都要重新启用新的密钥。
1976年，美国的密码学专家Diffie和Hellman为解决上述密钥管理的难题，提出一种密钥交换协议，允许在不安全的媒体上双方交换信息，安全地获取相同的用于对称加密的密钥。
在此新思想的基础上，很快出现了非对称密钥密码体制，即公钥密码体制（PKI）。
自1976年第一个正式的公共密钥加密算法提出后，又有几个算法被相继提出。
如Ralph Merkle猜谜法、Diffie-Hellman指数密钥交换加密算法、RSA 加密算法、Merkle-Hellman背包算法等。
目前，结合使用传统与现代加密算法的具体应用有很多，例如PGP、RIPEM等加密软件，是当今应用非常广的加密与解密软件。
公共密钥算法的基本特性是加密和解密密钥是不同的，其中一个公共密钥被用来加密数据，而另一个私人密钥被用来解密数据。
这两个密钥在数字上相关，但即便使用许多计算机协同运算，要想从公共密钥中逆算出对应的私人密钥也是不可能的。
这是因为两个密钥生成的基本原理根据一个数学计算的特性，即两个对位质数相乘可以轻易得到一个巨大的数字，但要是反过来将这个巨大的乘积数分解为组成它的两个质数，即使是超级计算机也要花很长的时间。
此外，密钥对中任何一个都可用于加密，其另外一个用于解密，且密钥对中称为私人密钥的那一个只有密钥对的所有者才知道，从而人们可以把私人密钥作为其所有者的身份特征。
根据公共密钥算法，已知公共密钥是不能推导出私人密钥的。
最后使用公钥时，要安装此类加密程序，设定私人密钥，并由程序生成庞大的公共密钥。
使用者向与其联系的人发送公共密钥的拷贝，同时请他们也使用同一个加密程序。
之后他人就能向最初的使用者发送用公共密钥加密成密码的信息。
仅有使用者才能够解码那些信息，因为解码要求使用者知道公共密钥的口令，那是惟有使用者自己才知道的私人密钥。
在这些过程当中，信息接受方获得对方公共密钥有两种方法：一是直接跟对方联系以获得对方的公共密钥；另一种方法是向第三方即可靠的验证机构（如Certification Authority，CA），可靠地获取对方的公共密钥。
PKI的定义现在，我们可以看PKI的定义：PKI（Public Key Infrastructure）是一个用非对称密码算法原理和技术来实现并提供安全服务的具有通用性的安全基础设施，是一种遵循标准的利用公钥加密技术为网上电子商务、电子政务的开展，提供一整套安全的基础平台。
PKI，公钥基础设施，顾名思义，PKI技术就是利用公钥理论和技术建立的提供网络信息安全服务的基础设施。
PKI管理平台能够为网络中所有需要采用加密和数字签名等密码服务的用户提供所需的密钥和证书管理，用户可以利用PKI平台提供的安全服务进行安全通信。
PKI公开密钥基础设施能够让应用程序增强自己的数据和资源的安全，以及与其他数据和资源交换中的安全。
使用PKI安全基础设施像将电器插入墙上的插座一样简单。
1、具有易用的、重所周知的界面。
2、基础设施提供的服务是可预测的并且是一致的、有效的。
3、应用设施无需要了解基础设施是如何提供服务的。
PKI的内容一个完整的PKI系统必须具备权威认证机构（CA）、数字证书库、密钥备份及恢复系统、证书作废系统和应用接口（API）等基本组成部分。
1、权威认证机构（Certificate Authority）：权威认证机构简称CA，是PKI的核心组成部分，也称作认证中心。
它是数字证书的签发机构。
CA是PKI的核心，是PKI应用中权威的、可信任的、公正的第三方机构。
2、数字证书库：在使用公钥体制的网络环境中，必须向公钥的使用者证明公钥的真实合法性。
因此，在公钥体制环境中，必须有一个可信的机构来对任何一个主体的公钥进行公证，证明主体的身份以及它与公钥的匹配关系。