电子商务公开密钥加密法

(一)定义与应用原理

公开密钥加密法是针对私有密钥加密法的缺陷而提出来的。是电子商务应

用的核心密码技术。所谓公开密钥加密，就是指在计算机网络上甲、乙两用户之间

进行通信时，发送方甲为了保护要传输的明文信息不被第三方窃取，采用密钥 A 对

信息进行加密而形成密文 M 并发送给接收方乙，接收方乙用另一把密钥 B 对收到的

密文 M 进行解密，得到明文信息完密文通信目的的方法。由于密钥 A、密钥 B 这两

把密钥中其中一把为用户私有，另一把对网络上的大众用户是公开的，所以这种信

息加密传输方式，就称为公开密钥加密法。与私有(对称)密钥加密法的加密和解密

用同一把密钥的原理不同，公开密钥加密法的加密与解密所用密钥是不同的，不对

称，所以公开私有密钥加密法又称为非对称密钥加密法。 公开密钥加密法的应用原理是:借助密钥生成程序生产密钥 A 与密钥 B，

这两把密钥在数学上相关，对称作密钥对。用密钥对其中任何一个密钥加密时，可

以用另一个密钥解密，而且只能用此密钥对其中的另一个密钥解密。在实际应用

中，某商家可以把生成的密钥 A 与密钥 B 做一个约定，将其中一把密钥如密钥 A 保

存好，只有商家自己知道并使用，不与别人共享，叫作私人密钥;将另一把密钥即

密钥 B 则通过网络公开散发出去，谁都可以获取一把并能应用，属于公开的共享密

钥，叫做公开密钥。如果一个人选择并公布了他的公钥，其他任何人都可以用这一

公钥来加密传送给那个人的消息。私钥是秘密保存的，只有私钥的所有者才能利用

私钥对密文进行解密，而且非法用户几乎不可能从公钥推导出私钥。存在下面两种

应用情况:一是任何一个收到商家密钥 B 的客户，都可以用此密钥 B 加密信息，发

送给这个商家，那么这些加密信息就只能被这个商家的私人密钥 A 解密。实现保密

性。二是商家利用自己的私人密钥 A 对要发送的信息进行加密进成密文信息，发送

给商业合作伙伴，那么这个加密信息就只能被公开密钥 B 解密。这样，由于只能应

用公开密钥 B 解密，根据数学相关关系可以断定密文的形成一定是运用了私人密钥

A 进行加密的结果，而私人密钥 A 只有商家拥有，由此可以断定网上收到的密文一

定是拥有私人密钥 A 的商家发送的。

(二)使用过程

具体到电子商务，很多环节要用到公开密钥加密法，例如在网络银行客户

与银行进行资金的支付结算操作时，就涉及大量的资金流信息的安全传输与交换。

以客户甲与乙网络银行的资金信息传输为例，来描述应用公开密钥加密法在两种情

况下的使用过程。首先，网络银行乙通过公开密钥加密法的密钥生成程序，生成自

己的私人密钥 A 与公开密钥 B 并数学相关，私人密钥 A 由网络银行乙自己独自保

存，而公开密钥 B 已经通过网络某种应用形式(如数字证书)分发给网络银行的众

多客户，当然客户甲也拥有一把网络银行乙的公开密钥 B。

1、客户甲传送一“支付通知”给网络银行乙，要求“支付通知”在传送中是

密文，并且只能由网络银行乙解密知晓，从而实现了定点保密通信。客户甲利用获

得的公开密钥 B 在本地对“支付通知”明文进行加密，形成“支付通知”密文，

通过网络将密文传输给网络银行乙。网络银行乙收到“支付通知”密文后，发现只

能用自己的私人密钥 A 进行解密形成“支付通知”明文，断定只有自己知晓“支付

通知”的内容，的确是发给自己的。

2、网络银行乙在按照收到的“支付通知”指令完成支付转账服务后， 必

须回送客户甲“支付确认”，客户甲在收到“支付确认”后，断定只能是网络银行

乙发来的，而不是别人假冒的，将来可作支付凭证，从而实现对网络银行业务行为

的认证，网络银行不能随意否认或抵赖。网络用户乙在按照客户甲的要求完成相关

资金转账后，准备一个“支付确认”明文，在本地利用自己的私人密钥 A 对“支付

确认”明文进行加密，形成“支付确认”密文，通过网络将密文传输给客户甲。客

户甲收到“支付确认”密文后，虽然自己有许多密钥，有自己的，也有别人的，却

发现只能用获得的网络银行乙的公开密钥 B 进行解密，形成“支付确认”明文， 由于公开密钥 B 只能解密由私人密钥 A 加密的密文，而私人密钥 A 只有网络银行

乙所有，因此客户甲断定这个“支付确认”只能是网络银行乙发来的，不是别人假

冒的，可作支付完成的凭证。

(三)算法

当前最著名、应用最广泛的公开密钥系统是 RSA (取自三个创始人的名字

的第一个字母)算法。目前电子商务中大多数使用公开密钥加密法进行加解密和数

字签名的产品和标准使用的都是 RSA 算法。RSA 算法是基于大数的因子分解，而大

数的因子分解是数学上的一个难题，其难度随数的位数加多而提高。

(四)优缺点

优点是可以在不安全的媒体上通信双方交换信息，不需共享通用密钥，用

于解密的私钥不需发往任何地方，公钥在传递与发布过程中即使被截获，由于没有

与公钥相匹配的私钥，截获公钥也没有意义。

能够解决信息的否认与抵赖问题，身份认证较为方便。密钥分配简单，公

开密钥可以像电话号码一样，告诉每一个网络成员，商业伙伴需要好好保管的只是

一个私人密钥。而且密钥的保存量比起私人密钥加密少得多，管理较为方便。最大

的缺陷就在于它的加解密速度。