整理数字证书及其认证过程.docx

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整理数字证书及其认证过程

数字证书及其认证过程

编辑整理：

尊敬的读者朋友们：

这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（数字证书及其认证过程）的内容能够给您的工作和学习带来便利。

同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。

本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为数字证书及其认证过程的全部内容。

加密和解密使用同一个密钥的算法，称为对称加密算法；加密和解密使用的是不同的密钥，称为非对称加密算法，公钥系统即属于非对称加密算法.对于对称加密而言，需要着重保护的是对称密钥，对于公钥算法而言,需要着重保护的是私钥.

公钥加密算法，以及衍生出的数字签名、数字证书技术，不仅广泛应用于Internet通讯中,例如HTTPS协议中的SSL/TLS，在单机系统中也越来越受到重视，例如WindowsXP的设备驱动程序、。

NET的GACassembly都要求数字签名。

微软从Windows98/NT4起即提供了CryptographAPI，支持DES，RC2，RC4，IDEA等对称加密算法和RSA公钥系统等非对称密算法，以及MD5，SHA,MAC等摘要（Digest,也称为Hash，散列）算法。

本文译自：

scape。

com/tech/security/ssl/howitworks。

html

这是一篇生动浅显的文章，对了解公钥系统的工作原理很有帮助，CSDN上已有一篇译文：

http:

//www。

csdn。

net/Develop/article/27/27524。

shtm

但本人认为上文的关键地方不够准确，欠通顺。

本译文在上篇译文的基础上，关键的术语采用了通用译法,少数地方采用了意译,而且附有英文原文，有翻译不当的地方大家可以对照原文。

希望能对公钥系统有兴趣的朋友们有所帮助.

BTW:

上面提到的所有对称加密和非对称加密，它们的加解密算法都是公开的，只要不知道密钥，算法的设计者有信心使加密结果不会被轻易破解，这点与WAPI截然不同：

）。

以下是中英文对照的译文：

Publickeyencryptionisatechniquethatusesapairofasymmetrickeysforencryptionanddecryption。

Eachpairofkeysconsistsofapublickeyandaprivatekey.Thepublickeyismadepublicbydistributingitwidely。

Theprivatekeyisneverdistributed;itisalwayskeptsecret.

公钥加密是使用一对非对称的密钥加密或解密的技术.每一对密钥由公钥和私钥组成。

公钥被广泛发布。

私钥是隐密的，不公开。

Datathatisencryptedwiththepublickeycanbedecryptedonlywiththeprivatekey。

Conversely,dataencryptedwiththeprivatekeycanbedecryptedonlywiththepublickey。

Thisasymmetryisthepropertythatmakespublickeycryptographysouseful。

用公钥加密的数据只能够被私钥解密。

反过来，使用私钥加密的数据只能用公钥解密.这个非对称的特性使得公钥加密很有用。

USINGPUBLICKEYCRYPTOGRAPHYFORAUTHENTICATION

使用公钥加密法认证

Authenticationistheprocessofverifyingidentitysothatoneentitycanbesurethatanotherentityiswhoitclaimstobe。

InthefollowingexampleinvolvingAliceandBob，publickeycryptographyiseasilyusedtoverifyidentity。

Thenotation｛something｝keymeansthatsomethinghasbeenencryptedordecryptedusingkey。

验证是一个核实身份的过程，以便一方能确认另一方的确是其所声称的那个身份。

在下列例子中包括甲和乙，公钥加密会轻松地校验身份。

符号{数据}key意味着”数据”已经使用key加密或解密。

SupposeAlicewantstoauthenticateBob.Bobhasapairofkeys,onepublicandoneprivate.BobdisclosestoAlicehispublickey（thewayhedoesthisisdiscussedlater）。

AlicethengeneratesarandommessageandsendsittoBob:

  A-〉B  random-message

BobuseshisprivatekeytoencryptthemessageandreturnstheencryptedversiontoAlice:

B->A  ｛random—message｝bobs-private—key

AlicereceivesthismessageanddecryptsitbyusingBob’spreviouslypublishedpublickey。

ShecomparesthedecryptedmessagewiththeonesheoriginallysenttoBob;iftheymatch,sheknowsshe'stalkingtoBob.Animposterpresumablywouldn’tknowBob’sprivatekeyandwouldthereforebeunabletoproperlyencrypttherandommessageforAlicetocheck。

假如甲想校验乙的身份。

乙有一对密钥，一个是公开的，另一个是私有的。

乙透露给甲他的公钥。

甲产生一个随机信息发送给乙.

甲——〉乙：

randommessage

乙使用他的私钥加密信息，把加密后的信息返回甲.

乙—-〉甲:

{random—message}乙的私钥

甲收到这个信息然后使用乙的前面公开的公钥解密。

他比较解密后的信息与他原先发给乙的信息。

如果它们完全一致，就会知道在与乙说话。

任意一个中间人不会知道乙的私钥,也不能正确加密甲检查的随机信息。

BUTWAIT，THERE’SMORE

等一下，事情还没有完

Unlessyouknowexactlywhatyouareencrypting,itisneveragoodideatoencryptsomethingwithyourprivatekeyandthensendittosomebodyelse。

Thisisbecausetheencryptedvaluecanbeusedagainstyou（remember，onlyyoucouldhavedonetheencryptionbecauseonlyyouhavetheprivatekey）.

用私钥加密某些信息，然后发送给其他人不是一个好主意,除非你清楚知道这个信息的含义。

因为加密后的信息可能被用来对付你（记住，别人知道该信息是你加密的，因为只有你有加密用的私钥）.

So，insteadofencryptingtheoriginalmessagesentbyAlice，Bobconstructsamessagedigestandencryptsthat。

Amessagedigestisderivedfromtherandommessageinawaythathasthefollowingusefulproperties：

Thedigestisdifficulttoreverse。

SomeonetryingtoimpersonateBobcouldn’tgettheoriginalmessagebackfromthedigest。

Animpersonatorwouldhaveahardtimefindingadifferentmessagethatcomputedtothesamedigestvalue.

所以,取代直接加密甲发来的原始信息，乙创建一个信息摘要并且加密该摘要。

信息摘要由任意信息运算而来,并具有以下有用的特性：

1。

从这个摘要值难以还原出原始信息。

任何人即使伪装成乙,也不能从摘要值得到原始信息;

2.不同的信息很难计算出相同的摘要值；

Byusingadigest,Bobcanprotecthimself。

HecomputesthedigestoftherandommessagesentbyAliceandthenencryptstheresult。

HesendstheencrypteddigestbacktoAlice.AlicecancomputethesamedigestandauthenticateBobbydecryptingBob’smessageandcomparingvalues。

使用摘要，乙能够保护自己。

他计算甲发出的任意信息的摘要，加密摘要值,然后发送加密的摘要值给甲。

甲能够计算出相同的摘要值并且解密乙的信息，最终认证乙。

（译者注：

摘要（Digest）算法又称为散列（Hash）算法）

GETTINGCLOSER

进一步的讨论

Thetechniquejustdescribedisknownasadigitalsignature.BobhassignedamessagegeneratedbyAlice,andindoingsohehastakenastepthatisjustaboutasdangerousasencryptingarandomvalueoriginatedbyAlice。

Consequently,ourauthenticationprotocolneedsonemoretwist：

some（orall）ofthedataneedstobeoriginatedbyBob.

A—〉B  hello，areyoubob？

B—>A  Alice，ThisIsbob{digest［Alice，ThisIsBob]｝bobs-private-key

Whenheusesthisprotocol,BobknowswhatmessageheissendingtoAlice，andhedoesn’tmindsigningit。

Hesendstheunencryptedversionofthemessagefirst，”Alice，ThisIsBob。

"Thenhesendsthedigested-encryptedversionsecond。

AlicecaneasilyverifythatBobisBob，andBobhasn'tsignedanythinghedoesn’twantto.

刚刚讨论的技术称为数字签名。

乙直接在甲产生的信息上签名，这样做和加密甲产生的任意信息是同样危险的。

因此我们的验证协议还需要加一些技巧：

某些或全部信息需要由乙产生:

甲——〉乙：

你好，你是乙么？

乙——〉甲:

甲,我是乙{摘要[甲，我是乙］}乙的私钥

使用这个协议,乙知道他发送给甲的信息的内容,他不介意在上面签名。

他先发送不加密的信息，"甲,我是乙”，然后发送该信息的加密后的摘要。

甲可以非常方便地核实乙就是乙，同时，乙还没有在他不想签名的信息上签名.

HANDINGOUTPUBLICKEYS

分发公钥

HowdoesBobhandouthispublickeyinatrustworthyway？

Let'ssaytheauthenticationprotocollookslikethis:

A—〉B  hello

B—>A  Hi，I'mBob，bobs—public-key

A-〉Bproveit

B—>AAlice,ThisIsbob  {digest［Alice，ThisIsBob］｝bobs—private-key

那么，乙怎样以可信的方式提交他的公钥呢?

看看如下所示的验证协议：

甲——>乙：

你好

乙-—〉甲：

嗨，我是乙，乙的公钥

甲——>乙：

请证明

乙——〉甲:

甲,我是乙｛摘要[甲,我是乙]}乙的私钥

Withthisprotocol，anybodycanbeBob.Allyouneedisapublicandprivatekey。

YoulietoAliceandsayyouareBob，andthenyouprovideyourpublickeyinsteadofBob's。

Thenyouproveitbyencryptingsomethingwiththeprivatekeyyouhave，andAlicecan’ttellyou’renotBob.

使用这个协议，任何人都能够成为”乙".只要你有一对公钥和私钥。

你欺骗甲说你就是乙,只要提供你的公钥，而不是乙的公钥。

然后，你发送用你的私钥加密的信息，证明你的身份。

甲并不能发觉你并不是乙。

Tosolvethisproblem,thestandardscommunityhasinventedanobjectcalledacertificate。

Acertificatehasthefollowingcontent：

Thecertificateissuer’sname

Theentityforwhomthecertificateisbeingissued（akathesubject）

Thepublickeyofthesubject

Sometimestamps

Thecertificateissignedusingthecertificateissuer’sprivatekey。

Everybodyknowsthecertificateissuer'spublickey（thatis，thecertificateissuerhasacertificate,andsoon。

..）.Certificatesareastandardwayofbindingapublickeytoaname。

为了解决这个问题，标准化组织发明了证书。

一个证书有以下的内容：

    证书发行者的名称

    被发给证书的实体（也称为主题）

    主题的公钥

    一些时间戳

证书使用发行者的私钥加密.每一个人都知道证书发行者的公钥（就是说,每个证书的发行者也拥有一个证书，以此类推）.证书是一个把公钥与一个名称绑定的标准方式.

Byusingthiscertificatetechnology,everybodycanexamineBob'scertificatetoseewhetherit’sbeenforged。

AssumingthatBobkeepstightcontrolofhisprivatekeyandthatitreallyisBobwhogetsthecertificate,thenalliswell.Hereistheamendedprotocol:

A—〉B  hello

B-〉AHi,I’mBob，bobs—certificate

A->Bproveit

B->AAlice,ThisIsbob｛digest[Alice，ThisIsBob］｝bobs—private-key

NowwhenAlicereceivesBob'sfirstmessage，shecanexaminethecertificate,checkthesignature（asabove,usingadigestandpublickeydecryption），andthencheckthesubject（thatis,Bob’sname）andseethatitisindeedBob。

ShecanthentrustthatthepublickeyisBob'spublickeyandrequestBobtoprovehisidentity.Bobgoesthroughthesameprocessasbefore，makingamessagedigestofhisdesignandthenrespondingtoAlicewithasignedversionofit.AlicecanverifyBob’smessagedigestbyusingthepublickeytakenfromthecertificateandcheckingtheresult。

通过使用证书技术,每个人都可以检查乙的证书，判断其是否被伪造.假设乙控制好他的私钥，并且他确实是得到证书的乙，就万事大吉了.下面是修订后的协议：

甲—->乙：

你好

乙——〉甲：

嗨，我是乙，乙的证书

甲-—〉乙:

请证明

乙——〉甲：

甲，我是乙{摘要［甲，我是乙]｝乙的私钥

现在当甲收到乙的第一个信息，他能检查证书,核查证书上的签名（如上所述，使用摘要和公钥解密），检查证书中的主题（这里是乙的姓名），确定是乙.他就能相信公钥就是乙的公钥,然后要求乙证明自己的身份.乙通过前面描述过的过程，制作一个信息摘要,用一个签名版本答复甲.甲可以通过使用从证书上得到的公钥检验乙的信息摘要，并对比结果.

Abadguy—let’scallhimMallet—candothefollowing：

A—〉Mhello

M—>AHi，I’mBob，bobs-certificate

A->Mproveit

M—>A  ？

？

?

?

ButMalletcan'tsatisfyAliceinthefinalmessage.Malletdoesn’thaveBob’sprivatekey,sohecan'tconstructamessagethatAlicewillbelievecamefromBob.

假设有一个坏小子，我们称他为H，他可以这么做：

甲——〉H：

你好

H—-〉甲：

你好,我是乙，乙的证书

甲——〉H：

请证明

H——〉甲：

？

？

？

H不能满足甲的最后一个信息,他没有乙的私钥,因此他不能建立一个令甲相信是来自乙的信息。

EXCHANGINGASECRET

交换密钥（secret）

OnceAlicehasauthenticatedBob，shecandoanotherthing-shecansendBobamessagethatonlyBobcandecode：

A->B  {secret}bobs—public—key

TheonlywaytofindthesecretisbydecryptingtheabovemessagewithBob’sprivatekey.Exchangingasecretisanotherpowerfulwayofusingpublickeycryptography.EvenifthecommunicationbetweenAliceandBobisbeingobserved,nobodybutBobcangetthesecret。

一旦甲已经验证乙后，他就可以做另外的事情了-—发送给乙一个只有乙可以解密、阅读的（另一个）密钥：

甲——>乙:

{secret}乙的公钥

只有使用乙的私钥才能解密上述信息,得到secret（另一个密钥）。

交换（额外的）密钥是公钥密码术提供的另一个强有力的手段.即使在甲和乙之间的通讯被侦听，只有乙才能得到密钥。

ThistechniquestrengthensInternetsecuritybyusingthesecretasanotherkey,butthistimeit'sakeytoasymmetriccryptographicalgorithm（suchasDES,RC4,orIDEA）。

AliceknowsthesecretbecauseshegenerateditbeforesendingittoBob.BobknowsthesecretbecauseBobhastheprivatekeyandcandecryptAlice'smessage.Becausetheybothknowthesecret,theycanbothinitializeasymmetriccipheralgorithmandthenstartsendingmessagesencryptedwithit。

Hereisarevisedprotocol：