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数字证书介绍 数字证书是一种用于认证网络通信中参与者身份和加密通信的证书#xff0c;人们可以在网上用它来识别对方的身份。 我们在上一篇博客中介绍了数字签名的作用和原理#xff0c;数字签名可以防止消息被否认。有了公钥算法和数字签…【密码学】 一篇文章讲透数字证书
数字证书介绍 数字证书是一种用于认证网络通信中参与者身份和加密通信的证书人们可以在网上用它来识别对方的身份。 我们在上一篇博客中介绍了数字签名的作用和原理数字签名可以防止消息被否认。有了公钥算法和数字签名算法后 通信变得越来越安全 但在公钥分发上仍然存在一些问题 如果攻击者将公钥替换掉 则很容易对系统发起攻击。 而数字证书则可以很好地解决公钥分发的问题。 在密码技术中数字证书也被称为公钥证书或身份证书 它是用来证实公钥持有者身份的电子文件。 证书中包主要含公钥的相关信息、 用户身份信息及来自发行者的数字签名。
数字证书原理
下面通过一个示例说明证书的应用场景。 假想场景中Alice需要向Bob发送消息 Bob会将公钥发送给Alice Alice使用公钥对消息进进行加密 Bob使用私钥进行解密。 为了防止攻击者攻击 Bob使用数字证书来完成公钥的分发。 整个过程如图下图所示。 1 Bob生成密钥对 密钥对包括Bob公钥和私钥 2 Bob使用公钥生成证书签名请求CSR 并将其发送给证书认证机构CA 3 证书认证机构CA根据Bob的证书签名请求生成Bob证书 证书中主要包含Bob的公钥和CA的数字签名 4 Bob将证书发送给Alice 5 Alice从CA获取根证书 并使用CA证书中的CA公钥对Bob证书中CA的签名进行验证 从而判断Bob证书的真实性 6 验证通过后 Alice从Bob的证书中提取Bob公钥 7 Alice使用Bob的公钥将明文加密并发送至Bob 8 Bob收到密文后使用私钥解密得到明文。 在数字证书使用流程介绍中出现了两份证书——Bob证书和CA证书。 通过图12-1可以看出 Bob的证书由证书认证机构签发 一般情况下Bob不能自己给自己签发证书。 Bob并不是权威机构 若Bob给自己签发证书 那么该证书就失去了“公信力”。 但是CA证书却是一份“自签发”证书 也就是说数字证书机构使用自身的私钥对自身的公钥进行签名。 换句话说CA不但作为Alice和Bob的“裁判” 也当了自己的“裁判”。 所以数字证书机构的私钥保密性异常重要 一旦CA的私钥泄密那么将产生巨大的影响。
X.509证书标准 X.509基于ASN.1标准 由国际电信联盟的标准化部门ITU-T定义 它是数字证书的一种标准格式。 X.509证书包含公钥、 标识信息主机名、 组织或个人 、 证书颁发机构签名或自签名等信息。 CA根证书是一份特殊证书 数字认证机构CA使用自身的私钥对自身的公钥签名 CA证书也可称为“自签发证书”。 而Bob的证书由CA通过CA私钥签发 Bob本身不能给自己签发证书。 X.509证书在互联网领域取得了广泛的应用 但是多数X.509证书“尺寸”较大 对于物联网设备来说 处理X.509证书需要消耗更多的内存资源和传输资源。 就目前的实际情况而言 X.509证书可能不适用于物联网应用。
总结
数字证书的作用包括以下几个方面 认证身份数字证书可以证明通信中参与者的身份防止身份伪造和冒充。 加- 密通信使用数字证书中的公钥进行加密通信保护通信内容不被窃听或篡改。 数据完整性保护使用数字证书中的数字签名保证通信内容的完整性防止数据被篡改。 可信性数字证书由认证机构颁发证明通信参与者的身份和信用增强通信的可信度。 总之数字证书是数字安全通信的重要工具它可以有效地保护通信的机密性、完整性和可信性保证通信的安全性。
