【转载】数字签名与数字证书技术简介(三)

姓名:何瑞           学号:17021211237

原文连接:https://blog.csdn.net/u014419512/article/details/26408177

【嵌牛导读】:数字签名、数字证书等技术,是现代信息安全的核心技术,可谓使用面十分广泛。其基本理论本身并不复杂,本文希望通过深入浅出的介绍,能够让大家有一些基本了解。

【嵌牛鼻子】:数字证书

【嵌牛提问】:什么是数字证书?它有什么用?

【嵌牛正文】

数字证书

前两篇文章,分别介绍了非对称加密算法和数字签名技术。

基于非对称密钥算法,Bob生成了一对公私钥。Bob将公钥发布在公开的密钥库中。而Alice在向Bob发送加密文件或者验证Bob签名的文件时,均要从公钥库取到Bob的公钥。我们已经知道,一般来说公钥就是一段固定长度的字符串,并没有特定的含义。

为了让Alice能够方便的辨别公钥,我们可以考虑对给公钥附加一些信息,例如该公钥使用的算法,该公钥的所有者(主题),该公钥的有效期等一系列属性。这样的数据结构我们称作PKCS10数据包

公钥的主题我们采用唯一标示符(或称DN-distinguished name),以尽量唯一的标示公钥所有者。

我们已经有了PKCS10数据包,除了公钥信息外,还有公钥的持有者,公钥的版本号等信息。然而这样的数据结构其实并没有任何权威性。例如有一天一个叫做Richard的人想冒充Bob,也生成一对公私钥,并且使用了相同的公钥主题封装为P10数据结构。Alice其实并没有办法分辨哪个是真实Bob的公钥。

为了解决这个问题,就需要一个权威的第三方机构,对P10结构的数据进行认证。就如同对P10文件盖上一个权威的章,防止仿照。这样的权威机构,我们称作CA(Certificate Authority)数字证书认证中心。而CA如何为P10数据盖章呢?非常简单,就是我们前文已经提到的数字签名技术:

① 如上图所示,CA机构其实也持有一张私钥。一般来说,CA会对这份私钥进行特别的保护,严禁泄漏和盗用。

② Bob将自己的公钥附加上一系列信息后,形成了P10数据包(请求包),并发送给CA。

③ CA机构通过其他一些手段,例如查看Bob的身份信息等方式,认可了Bob的身份。于是使用自己的私钥对P10请求进行签名。(也可能会先对数据进行一些简单修改,如修改有效期或主题等)

④ 这样的签名结果,我们就称作数字证书。


数字证书同样遵循一个格式标准,我们称作X509标准,我们一般提到的X509证书就是如此。


基于数字证书,我们可以再来看看Bob如何给Alice发送一份不可否认、不可篡改的文件:

第一步:Bob除了对文件进行签名操作外,同时附加了自己的数字证书。一同发给Alice。

第二步:Alice首先使用CA的公钥,对证书进行验证。如果验证成功,提取证书中的公钥,对Bob发来的文件进行验签。如果验证成功,则证明文件的不可否认和不可篡改。

可以看到,基于数字证书后,Alice不在需要一个公钥库维护Bob(或其他人)的公钥证书,只要持有CA的公钥即可。数字证书在电子商务,电子认证等方面使用非常广泛,就如同计算机世界的身份证,可以证明企业、个人、网站等实体的身份。同时基于数字证书,加密算法的技术也可以支持一些安全交互协议(如SSL)。

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