公钥与私钥 数字签名的趣解

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1.

小彬有两把钥匙，一把是公钥，另一把是私钥。

2.

小彬把公钥送给他的朋友们----晓涵、成哥、魏宁----每人一把。

3.

魏宁要给小彬写一封保密的信。她写完后用小彬的公钥加密，就可以达到保密的效果。

4.

小彬收信后，用私钥解密，就看到了信件内容。这里要强调的是，只要小彬的私钥不泄露，这封信就是安全的，即使落在别人手里，也无法解密。

5.

小彬给魏宁回信，决定采用"数字签名"。他写完后先用Hash函数，生成信件的摘要（digest）。

6.

然后，小彬使用私钥，对这个摘要加密，生成"数字签名"（signature）。

7.

小彬将这个签名，附在信件下面，一起发给魏宁。

8.

魏宁收信后，取下数字签名，用小彬的公钥解密，得到信件的摘要。由此证明，这封信确实是小彬发出的，接下来证明这封信有没有被篡改过就可以确定其安全性了。

9.

魏宁再对信件本身使用Hash函数，将得到的结果，与上一步得到的摘要进行对比。如果两者一致，就证明这封信未被修改过。

10.

复杂的情况出现了。成哥想欺骗魏宁，他偷偷使用了魏宁的电脑，用自己的公钥换走了小彬的公钥。此时，魏宁实际拥有的是成哥的公钥，但是还以为这是小彬的公钥。因此，成哥就可以冒充小彬，用自己的私钥做成"数字签名"，写信给魏宁，让魏宁用假的小彬公钥进行解密。

11.

后来，魏宁感觉不对劲，发现自己无法确定公钥是否真的属于小彬。她想到了一个办法，要求小彬去找"证书中心"（certificate authority，简称CA），为公钥做认证。证书中心用自己的私钥，对小彬的公钥和一些相关信息一起加密，生成"数字证书"（Digital Certificate）。

12.

小彬拿到数字证书以后，就可以放心了。以后再给魏宁写信，只要在签名的同时，再附上数字证书就行了。

13.

魏宁收信后，用CA的公钥解开数字证书，就可以拿到小彬真实的公钥了，然后就能证明"数字签名"是否真的是小彬签的。

14.

下面，我们看一个应用"数字证书"的实例：https协议。这个协议主要用于网页加密。

15.

首先，客户端向服务器发出加密请求。

16.

服务器用自己的私钥加密网页以后，连同本身的数字证书，一起发送给客户端。

17.

客户端（浏览器）的"证书管理器"，有"受信任的根证书颁发机构"列表。客户端会根据这张列表，查看解开数字证书的公钥是否在列表之内。

18.

如果数字证书记载的网址，与你正在浏览的网址不一致，就说明这张证书可能被冒用，浏览器会发出警告。

19.

如果这张数字证书不是由受信任的机构颁发的，浏览器会发出另一种警告。

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