加密解密签名认证的原理

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1.1 加密解密，签名认证 (4)

1.1.1 密码学 (4)

1.1.2 RSA公钥加密体制 (5)

1.1 加密解密，签名认证

1.1.1 密码学

此处简单介绍下，加密方法，数字签名和数字证书。

1.加密方法可以分为两大类。一类是单钥加密（private key cryptography），还有一类叫做双钥加密（public key cryptography）。前者的加密和解密过程都用同一套密码，后者的加密和解密过程用的是两套密码。

2.在单钥加密的情况下，密钥只有一把，所以密钥的保存变得很重要。一旦密钥泄漏，密码也就被破解。

3.

在双钥加密的情况下，密钥有两把，一把是公开的公钥，还有一把是不公开的私钥。

双钥加密的原理如下：

a) 公钥和私钥是一一对应的关系，有一把公钥就必然有一把与之对应的、独一无二的私钥，反之亦成立。

b) 所有的（公钥, 私钥）对都是不同的。

c) 用公钥可以解开私钥加密的信息，反之亦成立。

d) 同时生成公钥和私钥应该相对比较容易，但是从公钥推算出私钥，应该是很困难或者是不可能的。

4.

目前，通用的单钥加密算法为DES（Data Encryption Standard），通用的双钥加密算法为RSA （Rivest-Shamir-Adleman），都产生于上个世纪70年代。

RSA公钥加密体制包含如下3个算法：KeyGen（密钥生成算法），Encrypt（加密算法）以及Decrypt（解密算法）。

公钥用于对数据进行加密，私钥用于对数据进行解密。

5.

在双钥体系中，公钥用来加密信息，私钥用来数字签名。

(1)私钥用来进行解密和签名，是给自己用的。

(2)公钥由本人公开，用于加密和验证签名，是给别人用的。

6.

因为任何人都可以生成自己的（公钥，私钥）对，所以为了防止有人散布伪造的公钥骗取信任，就需要一个可靠的第三方机构来生成经过认证的（公钥，私钥）对。目前，世界上最主要的数字服务认证商是位于美国加州的Verisign公司，它的主要业务就是分发RSA数字证书。

1.1.2 RSA公钥加密体制

RSA公钥加密体制包含如下3个算法：KeyGen（密钥生成算法），Encrypt（加密算法）以及Decrypt（解密算法）。

公钥用于对数据进行加密，私钥用于对数据进行解密。当然了，这个也可以很直观的理解：公钥就是公开的密钥，其公开了大家才能用它来加密数据。私钥是私有的密钥，谁有这个密钥才能够解密密文。否则大家都能看到私钥，就都能解密，那不就乱套了。

1.1.

2.1 RSA签名体制

RSA签名体制。签名体制同样包含3个算法：KeyGen（密钥生成算法），Sign（签名算法），Verify（验证算法）。在签名算法中，私钥用于对数据进行签名，公钥用于对签名进行验证。这也可以直观地进行理解：对一个文件签名，当然要用私钥，因为我们希望只有自己才能完成签字。验证过程当然希望所有人都能够执行，大家看到签名都能通过验证证明确实是我自己签的。

签名和验证的过程中使用了hash函数，不使用hash函数的话,消息被修改了接收方也不能知道.使用了hash函数的话就可以看出消息是否被修改过,因为你是先用hash函数算出消息的摘要,若消息被修改过的话,接收者再算接收到的消息的hash 消息摘要时就不能得到相应的摘要.hash函数一般都是单向散列的,一般想根据hash摘要算出消息是不可能的.

1.1.

2.2REST XMPP 加密方案

主要使用M2Crypto库。可以用私钥加密，公钥解密。

注意安装时要先安装swig，sudo apt-get install swig

再pip install M2Crypto

1.1.

2.2.1.1 密钥生成和分发

主控端（云端），使用M2Crypto库函数，生成rsa 密码对,长度可设置为2048，并分别保存在文件中。

私钥自己妥善保存。公钥分发给每个被控制端，即ibox

1.1.

2.3 e ncrypt and signature

发送消息格式

{

"command": "ljkfkdl;,m;]\\[\.//.lgdgd",

"signature": "lkdjfldjfl@#$%%\\.../[]"

}

command的内容是使用本地私钥加密原始命令后，再base64的内容。

signature的内容是使用command的内容加时间戳再使用私钥签名，再base64的内容

1.1.

2.4 d ecrypt and verify

收到密文的被控端，先base64 decode 后，使用事先存好的公钥解密command内容，再验证签名，然后在比较时间戳，超时时限可暂设置为1min。任何一个环节出错，收到的消息都废弃，而不会执行任何命令。

1.1.

2.5 回复.

执行完毕命令后，回复的消息明文发送。