对称加密与非对称加密

对称加密

1976年之前网络传输都是使用对称加密。(优点：效率高 缺点：不安全)

原理：

我生成了一个密钥，并且加密了信息发给你，你用我生成的这个密钥去解密信息。双方使用的都是同一个密钥。

存在的问题：

我必须将密钥发给你，你才能解开我加密的信息。密钥在网络上是明文传播，很容易被截取。不安全。

解决方法：

1976年后两位美国计算机学家Whitfield Diffie 和 Martin Hellman，提出了一种崭新构思，可以在不直接传递密钥的情况下，完成解密。即--------非对称加密。

非对称加密

我生成一对密钥（A和B）A为公钥 B为私钥 （两个密钥不同）
你生成一对密钥（X和Y）X为公钥 Y为私钥 （两个密钥不同）

传输过程：

我在你这里下载你的公钥X，并用你的公钥加密信息，再传输给你。你用你的私钥Y解密信息。
接着，你在我这里下载我的公钥A，将接受信息成功的消息，用我的公钥A加密，并传输给我。我用我的私钥B，解密信息。并知道了我的信息成功发给了你。

请看下面例子：

首先，每个用户都有两把钥匙，一把公钥一把私钥。公钥是对外发布的，所有人都看的到所有人的公钥，私钥是自己保存，每个人都只知道自己的私钥而不知道别人的。用该用户的公钥加密后只能该用户的私钥才能解密。这种情况下，公钥是用来加密信息的，确保只有特定的人（用谁的公钥就是谁）才能解密该信息。下面我拿A银行和小明来举例子吧。假设这2者之间是用不对称的加密算法来保证信息传输的安全性（不被第三人知道信息的含义及篡改信息）。

大致流程如下：首先小明发了一条信息给A银行“我要存500元”。这条信息小明会根据A银行的对外发布的公钥把这条信息加密了，加密之后，变成“XXXXXXX”发给A银行。中间被第三者截获，由于没有A银行的私钥无法解密，不能知道信息的含义，也无法按正确的方式篡改。所以拿这条加密信息是没办法的。最后被A银行接受，A银行用自己的私钥去解密这条信息，解密成功，读取内容，执行操作。然后得知消息是小明发来的，便去拿小明的公钥，把“操作成功（或失败）”这条信息用小明的公钥加密，发给小明。同理最后小明用自己的私钥解开，得知知乎发来的信息内容。其他人截获因为没有小明的私钥所以也没有用。
还有第二种情况，公钥是用来解密信息的，确保让别人知道这条信息是真的由我发布的，是完整正确的。接收者由此可知这条信息确实来自于拥有私钥的某人，这被称作数字签名，公钥的形式就是数字证书。怎么理解呢？继续拿小明和银行A举例子。银行A发布了一个银行客户端的补丁供所有用户更新，那为了确保人家下载的是正确完整的客户端，银行A会为这个程序打上一个数字签名（就是用银行A的私钥对这个程序加密然后发布），你需要在你的电脑里装上银行A的数字证书（就是银行对外发布的公钥），然后下载好这个程序，数字证书会去解密这个程序的数字签名，解密成功，补丁得以使用。同时你能知道这个补丁确实是来自这个银行A，是由他发布的，而不是其他人发布的。

作者：郑一轩
链接：https://www.zhihu.com/question/33645891/answer/57512229
来源：知乎
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注意：公钥加密的信息只能由私钥才能解密。

具体算法

参考RSA算法原理（一）http://www.ruanyifeng.com/blog/2013/06/rsa_algorithm_part_one.html
参考RSA算法原理（二）
http://www.ruanyifeng.com/blog/2013/07/rsa_algorithm_part_two.html
RSA算法核心是欧拉定理/欧拉函数

存在的问题：

如果信息都用非对称加密传输，效率非常低。

解决方法：

将对称加密的密钥，通过非对称加密进行传输，最后用对称加密进行信息传输。
请看下面的例子：
（1） Alice需要在银行的网站做一笔交易，她的浏览器首先生成了一个随机数作为对称密钥。
（2） Alice的浏览器向银行的网站请求公钥。
（3） 银行将公钥发送给Alice。
（4） Alice的浏览器使用银行的公钥将自己的对称密钥加密。
（5） Alice的浏览器将加密后的对称密钥发送给银行。
（6） 银行使用私钥解密得到Alice浏览器的对称密钥。
（7） Alice与银行可以使用对称密钥来对沟通的内容进行加密与解密了。

总结

（1） 对称加密加密与解密使用的是同样的密钥，所以速度快，但由于需要将密钥在网络传输，所以安全性不高。
（2） 非对称加密使用了一对密钥，公钥与私钥，所以安全性高，但加密与解密速度慢。
（3） 解决的办法是将对称加密的密钥使用非对称加密的公钥进行加密，然后发送出去，接收方使用私钥进行解密得到对称加密的密钥，然后双方可以使用对称加密来进行沟通。