Security - Encryption - Signature or Key

2020-06-10

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  1. A对信息签名的作用是确认这个信息是A发出的,不是别人发出的;
  2. 加密是对内容进行机密性保护,主要是保证信息内容不会被其他人获取,只有B可以获取。

也就是保证整个过程的端到端的唯一确定性,这个信息是A发出的(不是别人),且是发给B的,只有B才被获得具体内容(别人就算截获信息也不能获得具体内容)。这只是大概说了作用,具体说来,涉及到密钥相关的东西。密钥有公钥和私钥之分。那么这里一共有两组四个密钥:A的公钥(PUB_A),A的私钥(PRI_A);B的公钥(PUB_B),B的私钥(PRI_B)。公钥一般用来加密,私钥用来签名。通常公钥是公开出去的,但是私钥只能自己私密持有。公钥和私钥唯一对应,用某个公钥签名过得内容只能用对应的私钥才能解签验证;同样用某个私钥加密的内容只能用对应的公钥才能解密。

这时A向B发送信息的整个签名和加密的过程如下:

  1. A先用自己的私钥(PRI_A)对信息(一般是信息的摘要)进行签名。
  2. A接着使用B的公钥(PUB_B)对信息内容和签名信息进行加密。

这样当B接收到A的信息后,获取信息内容的步骤如下:

  1. 用自己的私钥(PRI_B)解密A用B的公钥(PUB_B)加密的内容;
  2. 得到解密后的明文后用A的公钥(PUB_A)解签A用A自己的私钥(PRI_A)的签名。

从而整个过程就保证了开始说的端到端的唯一确认。A的签名只有A的公钥才能解签,这样B就能确认这个信息是A发来的;A的加密只有B的私钥才能解密,这样A就能确认这份信息只能被B读取。

签名密钥和加密密钥 由于公钥所具有的两种不同用途,在实际应用中,需要分别配置用于数字签名/验证的 密钥对和用于数据加密/解密的密钥对,这里分别称为签名密钥对和加密密钥对。这两对密 钥由于用途不同,因此,对于密钥的管理也就有着不同的要求。

  1. 签名密钥对的管理 签名密钥对由签名私钥和验证公钥组成。 签名私钥是发送方身份的证明,具有日常生活中公章、私章的效力。为保证其惟一性, 签名私钥绝对不能够做备份和存档,丢失后只需重新生成新的密钥对。验证公钥需要存档, 用于验证旧的数字签名。 用做数字签名的这一对密钥一般可以有较长的生命期。

  2. 加密密钥对的管理 加密密钥对由加密公钥和解密私钥组成。 为防止密钥丢失时数据无法恢复,解密私钥应该进行备份,同时还可能需要进行存档, 以便能在任何时候解密历史密文数据。加密公钥则无需备份和存档,加密公钥丢失时,只需 重新生成密钥对即可。 这种密钥应该频繁更换,故加密密钥对的生命周期较短。

不难看出,这两对密钥的密钥管理要求存在互相冲突的地方,因此,必须针对不同的用 途使用不同的密钥对。尽管有的公钥体制算法如RSA,既可以用于加密,又可以用于签名, 但由于这两对密钥在管理上截然不同的要求,在使用中仍然必须为用户配置两对密钥:其一 用于数字签名,另一用于加密。而采用一对密钥,既用于加密,又用于签名,这种做法是不安 全的。

参考 1

参考 2