⾮对称加密过程详解（基于RSA⾮对称加密算法实现） 1、⾮对称加密过程：
假如现实世界中存在A和B进⾏通讯，为了实现在⾮安全的通讯通道上实现信息的保密性、完整性、可⽤性（即信息安全的三个性质），A和B约定使⽤⾮对称加密通道进⾏通讯，具体过程如下：
说明：
国内⽬前使⽤双证书体系，即⽤户同时拥有签名证书、加密证书两张证书。签名证书是⽤户的⾝份认证，是和CA协商的结果，可⽤于对⽤户A的⾝份验证；加密证书是⽤来对信息进⾏加密，是⽤户和秘钥管理系统⽣成。我们在这⾥假设都适合CA进⾏交互。 ①：此过程是⽣成公钥私钥的过程，我们这⾥基于RSA算法实现，RSA算法的详细说明在后⾯讲解。
②：此过程是CA对⽤户的⾝份进⾏签名，⽬的验证A的⾝份。这样在A与B通讯的过程中，A可以把⾃⼰的数字签名发给B，B得到此数字签名后就可以通过CA的公钥对其进⾏解密并进⾏⾝份验证，具体过程在后⾯讲解。
③④同理。
⑤：A对要传输的信息进⾏加密并传输，B接受到以后进⾏解密的过程。
2、RSA算法：
RSA原理：RSA算法基于⼀个⼗分简单的数论事实：将两个⼤素数相乘⼗分容易，但是想要对其乘积进⾏因式分解却极其困难，因此可以将乘积公开作为加密密钥。
算法：
(1)选择两个不同的⼤素数p和q；
(2)计算乘积n=pq和Φ(n)=(p-1)(q-1)；
(3)选择⼤于1⼩于Φ(n)的随机整数e，使得gcd(e,Φ(n))=1；注：gcd即最⼤公约数。
(4)计算d使得d*e=1mod Φ(n)；注：即d*e mod Φ(n) =1。
(5)对每⼀个密钥k=(n,p,q,d,e)，定义加密变换为Ek(x)=xe mod n，解密变换为Dk(x)=yd mod n，这⾥x,y∈Zn；
(6)p,q销毁，以{e,n}为公开密钥，{d,n}为私有密钥。
实例：
1. 假设p = 3、q = 11（p，q都是素数即可。），则N = pq = 33；
2. r =Φ(n)= (p-1)(q-1) = (3-1)(11-1) = 20；
3. 根据gcd(e,Φ(n))=1，即gcd(e,20)=1，令e=3，则，d = 7。（两个数交换⼀下也可以。） 到这⾥，公钥和密钥已经确定。公钥为(N, e) = (33, 3)，密钥为(N, d) = (33, 7)。
代码实现：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38public class SimpleRSA {
/**
* 加密、解密算法
* key 公钥或密钥
* message 数据
*
*/
public static long rsa(int baseNum, int key, long message){
if(baseNum < 1|| key < 1){
return0L;
}
//加密或者解密之后的数据
long rsaMessage = 0L;
//加密核⼼算法
rsaMessage = und(Math.pow(message, key)) % baseNum; return rsaMessage;
}
public static void main(String[] args){
//基数
int baseNum = 3* 11;
/
/公钥
int keyE = 3;
//密钥
int keyD = 7;
//未加密的数据
long msg = 24L;
//加密后的数据
long encodeMsg = rsa(baseNum, keyE, msg);
//解密后的数据
long decodeMsg = rsa(baseNum, keyD, encodeMsg);
System.out.println("加密前："+ msg);
System.out.println("加密后："+ encodeMsg);
System.out.println("解密后："+ decodeMsg);
}
}
结果：这样CA就保存了⽤户的公钥，其他任何⼈想法送给此⽤户信息，只需查询词公钥，加密发送即可，⽽此⽤户⽤只有⾃⼰知道的秘钥解密。
3、签名证书：
签名证书的⽤途：加⼊有A⽤户向B⽤户发送了信息“A love you”，B接收到之后怎么确定就是A发送的呢（因为中间⼈攻击中，假如C截获了A发送的信息后，改成“C love you”，B是⽆法确定这两个信息的发送者，因他她们都同样⽤B的⼯要加密），于是产⽣了签名证书技术。
签名证书是由CA⽤⾃⼰的私钥对⽤户的信息进⾏加密，并把发给⽤户的，⽤户可以在发送信息的过程中附加上⾃⼰的签名证书，让接受者验证信息的来源。当接受者接受到发送者的签名证书后即可⽤ca的公钥解密验证发送者的⾝份信息。
4、信息传输：
过程：
A. Alice 准备好要传送的数字信息（明⽂）。
B. Alice 对数字信息进⾏哈希（hash）运算，得到⼀个信息摘要。
C. Alice ⽤⾃⼰的私钥（SK）对信息摘要进⾏加密得到Alice 的数字签名，并将其附在数字信息上。
D. Alice ⽤Bob 的公钥（PK）对刚才随机产⽣的加密密钥进⾏加密，将加密后的密⽂传送给Bob
E. Bob 收到Alice 传送过来的密⽂，⽤⾃⼰的私钥（SK）对密⽂解密。
F. Bob ⽤Alice 的公钥（PK）对Alice 的数字签名进⾏解密，得到信息摘要。
G. Bob ⽤相同的hash 算法对收到的明⽂再进⾏⼀次hash 运算，得到⼀个新的信息摘要。
H. Bob 将收到的信息摘要和新产⽣的信息摘要进⾏⽐较，如果⼀致，说明收到的信息没有被修改过。
采⽤数字签名，能完成这些功能：
（1）确认信息是由签名者发送的；
（2）确认信息⾃签名后到收到为⽌，未被修改过；
（3）签名者⽆法否认信息是由⾃⼰发送的。
但是上述过程存在问题，例如有⽤户C窃取A的电脑信息，把B的公钥修改成了⾃⼰的公钥，A⽤此公钥加密信息发给B，C在中间截获这个数据就可以获取这些私密信息。怎么应对这种情况呢？签名证书就派上⽤场了。
证书中⼼⽤⾃⼰的私钥，对每⼀个⽤户的、的公钥和⼀些相关信息⼀起加密，⽣成"数字证书"（Digital Certificate）。发送者在发送信息之前如果想核对接受者的公钥，只需⽤CA的公钥对B的签名证书进⾏解密确认即可。
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