文章目錄
- TLS/SSL 協議-非對稱加密(RSA)原理
- 1.非對稱加密作業原理
- 2.非對稱加密和解密程序示意圖
- 3.RSA 演算法介紹
- 3.1 RSA 演算法生成公鑰和私鑰原理
- 3.2 RSA 演算法加解密流程
- 4.基于 openssl 生成的公鑰和私鑰
- 4.1 生成私鑰
- 4.2 創建一個明文檔案
- 4.3 生成公鑰
- 4.4 RFC3447 檔案定義的私鑰格式
- 4.5 RFC3347 檔案定義的公鑰格式
- 4.6 查看 ASN.1 格式的私鑰
- 4.7 密鑰內容格式決議
- 4.8 查看 ASN.1 格式的公鑰
- 4.9 公鑰內容格式決議
- 4.10 使用公鑰對明文加密
- 4.11 使用私鑰對密文解密
TLS/SSL 協議-非對稱加密(RSA)原理
前面文章學習過 對稱加密的原理，在通信雙方發送完加密的密文之后，需要發送密鑰給對方才能解密，這就要求發送密鑰的資訊通道安全可靠，才能保證資料的安全性，而非對稱加密演算法 是一種密鑰的保密方法，需要有 公鑰(公開密鑰）和私鑰（私有密鑰），這篇文章主要介紹公鑰和私鑰生成原理，然后圍繞公鑰和私鑰研究和分析加密和解密原理，
1.非對稱加密作業原理
- （1）
Bob要向Alice發送資訊，Alice需要先要產生一對用于加密和解密的公鑰和私鑰， - （2）
Alice的私鑰保密，Alice的公鑰告訴Bob， - （3）
Bob把要發送的資訊用Alice的公鑰加密生成密文發送給Alice， - （4）
Alice收到這個訊息后，用自己的私鑰解密Bob的訊息，其他所有收到這個報文的人都無法解密，只有Alice私鑰才能解密此資訊，
Tips:
Alice向Bob發送資訊時也是同理，Bob也需要生成一對公鑰和私鑰，
2.非對稱加密和解密程序示意圖
3.RSA 演算法介紹
1977 年由羅納德·李維斯特（Ron Rivest）、阿迪·薩莫爾（Adi Shamir）、倫納德·阿德曼（Leonard Adleman）一起提出，因此命名為 RSA 演算法：
3.1 RSA 演算法生成公鑰和私鑰原理
- （1）隨機選擇兩個不相等的質數
p和q， - （2）計算
p和q的乘積n（明文小于n）， - （3）計算
n的歐拉函式v=φ(n)， - （4）隨機選擇一個整數
k（1 < k < v，且 k 與 v 互為質數）， - （5）計算
k對于v的模反元素d， - （6）公鑰：
（k，n）， - （7）私鑰：
（d，n），
Tips:如果兩個正整數
a和n互質，那么一定可以找到整數b，使得ab-1被n整除，或者說ab被n除的余數是1,此時，b就叫做a的模反元素，
3.2 RSA 演算法加解密流程
下面以加解密一個數字 123 為例，公鑰是 (3,319)，密鑰是 (187,319)：
- （1）加密：
c = （m^k）mod n，其中m是明文，c是密文，公鑰是k和n，即c = (123^3) mod 319 =140， - （2）解密：
m = (c^d) mod n，其中m是明文，c是密文，私鑰是d和n，即m = (140^187) mod 319 = 123，
4.基于 openssl 生成的公鑰和私鑰
首先需要在 Linux 上安裝一個 openssl，安裝成功之后可以使用 openssl version -a 查看 openssl 版本資訊，如下：
4.1 生成私鑰
生成私鑰的命令如下：
openssl genrsa -out private.pem
如下圖所示：
Tips：
openssl genrsa -out private.pem命令中的-out private.pem表示將生成的密鑰保存到private.pem檔案中，
4.2 創建一個明文檔案
使用 vim test.txt 命令創建一個明文檔案，內容如下：
關注愛因詩賢，每天進步一點點!
如下圖所示：
4.3 生成公鑰
公鑰可以由上面生成的 私鑰 中提取出來，命令如下：
openssl rsa -in private.pem -pubout -out public.pem
如下圖所示:
Tips：
openssl rsa -in private.pem -pubout -out public.pem命令中的-in表示輸入priviate.pem檔案內容，-out public.pem表示將公鑰輸出到public.pem檔案中，
4.4 RFC3447 檔案定義的私鑰格式
RSAPrivateKey ::= SEQUENCE {
version Version,
modulus INTEGER, -- n
publicExponent INTEGER, -- e
privateExponent INTEGER, -- d
prime1 INTEGER, -- p
prime2 INTEGER, -- q
exponent1 INTEGER, -- d mod (p-1)
exponent2 INTEGER, -- d mod (q-1)
coefficient INTEGER, -- (inverse of q) mod p
otherPrimeInfos OtherPrimeInfos OPTIONAL
}
Tips：
RFC3347地址:https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc3447.txt，
4.5 RFC3347 檔案定義的公鑰格式
RSAPublicKey ::= SEQUENCE {
modulus INTEGER, -- n
publicExponent INTEGER -- k
}
Tips：
RFC3347地址:https://www.rfc-editor.org/rfc/rfc3447.txt，
4.6 查看 ASN.1 格式的私鑰
私鑰是基于 ASN.1 格式進行編碼的，可以使用 openssl asn1parse -i -in private.pem 命令查看 ASN.1 格式的私鑰資訊,如下圖所示:
4.7 密鑰內容格式決議
Tips：
--n和--k對應著前面加密流程中的n和k，圖中n的值是EC9F0F3574...3E855161，k的值是010001，
4.8 查看 ASN.1 格式的公鑰
使用 openssl asn1parse -i -in public.pem 可以查看到如下資訊：
然后使用 openssl asn1parse -i -in public.pem -strparse 19 命令可以查看到公鑰的內容如下：
4.9 公鑰內容格式決議
Tips：可以對比一下私鑰格式化內容和公鑰格式化內容，兩者是一致的，由此可見，公鑰可以由私鑰推到出來，反過來則比較困難，
4.10 使用公鑰對明文加密
使用 openssl rsautl -encrypt -in test.txt -inkey public.pem -pubin -put test.en 可以將前面創建的 test.txt 檔案生成密文 test.en 如下圖所示：
Tips：
test.en是生成的密文，
4.11 使用私鑰對密文解密
使用 openssl rsautl -decrypt -in test.en -inkey private.pem -out new.txt 可以將密文 test.en 解密出來如下圖所示:
掃碼關注
轉載請註明出處，本文鏈接：https://www.uj5u.com/qukuanlian/238604.html
標籤：區塊鏈
下一篇：cinta作業12