原文地址：數(shù)字證書原理,公鑰私鑰加密原理

文中首先解釋了加密解密的一些基礎(chǔ)知識和概念坎炼，然后通過一個加密通信過程的例子說明了加密算法的作用躁染，以及數(shù)字證書的出現(xiàn)所起的作用之碗。接著對數(shù)字證書做一個詳細的解釋锄奢，并討論一下windows中數(shù)字證書的管理歼冰，最后演示使用makecert生成數(shù)字證書靡狞。如果發(fā)現(xiàn)文中有錯誤的地方，或者有什么地方說得不夠清楚隔嫡，歡迎指出甸怕！

1、基礎(chǔ)知識

  這部分內(nèi)容主要解釋一些概念和術(shù)語腮恩，最好是先理解這部分內(nèi)容梢杭。

1.1、公鑰密碼體制(public-key cryptography)

公鑰密碼體制分為三個部分庆揪，公鑰式曲、私鑰、加密解密算法缸榛，它的加密解密過程如下：
加密：通過加密算法和公鑰對內(nèi)容(或者說明文)進行加密吝羞，得到密文。加密過程需要用到公鑰内颗。
解密：通過解密算法和私鑰對密文進行解密钧排，得到明文。解密過程需要用到解密算法和私鑰均澳。注意恨溜，由公鑰加密的內(nèi)容，只能由私鑰進行解密找前，也就是說糟袁，由公鑰加密的內(nèi)容，如果不知道私鑰躺盛，是無法解密的项戴。

公鑰密碼體制的公鑰和算法都是公開的(這是為什么叫公鑰密碼體制的原因)，私鑰是保密的槽惫。大家都以使用公鑰進行加密周叮，但是只有私鑰的持有者才能解密辩撑。在實際的使用中，有需要的人會生成一對公鑰和私鑰仿耽，把公鑰發(fā)布出去給別人使用合冀，自己保留私鑰。

1.2项贺、對稱加密算法(symmetric key algorithms)

在對稱加密算法中君躺，加密使用的密鑰和解密使用的密鑰是相同的。也就是說敬扛，加密和解密都是使用的同一個密鑰晰洒。因此對稱加密算法要保證安全性的話，密鑰要做好保密啥箭，只能讓使用的人知道谍珊，不能對外公開。這個和上面的公鑰密碼體制有所不同急侥，公鑰密碼體制中加密是用公鑰砌滞，解密使用私鑰，而對稱加密算法中坏怪，加密和解密都是使用同一個密鑰贝润，不區(qū)分公鑰和私鑰。

    // 密鑰铝宵，一般就是一個字符串或數(shù)字打掘，在加密或者解密時傳遞給加密/解密算法。
   //  前面在公鑰密碼體制中說到的公鑰鹏秋、私鑰就是密鑰尊蚁，公鑰是加密使用的密鑰，私鑰是解密使用的密鑰侣夷。

1.3横朋、非對稱加密算法(asymmetric key algorithms)

在非對稱加密算法中，加密使用的密鑰和解密使用的密鑰是不相同的百拓。前面所說的公鑰密碼體制就是一種非對稱加密算法琴锭，他的公鑰和是私鑰是不能相同的，也就是說加密使用的密鑰和解密使用的密鑰不同衙传，因此它是一個非對稱加密算法决帖。

1.4、RSA簡介

RSA是一種公鑰密碼體制蓖捶，現(xiàn)在使用得很廣泛古瓤。如果對RSA本身有興趣的，后面看我有沒有時間寫個RSA的具體介紹。
RSA密碼體制是一種公鑰密碼體制落君，公鑰公開，私鑰保密亭引，它的加密解密算法是公開的绎速。 由公鑰加密的內(nèi)容可以并且只能由私鑰進行解密，并且由私鑰加密的內(nèi)容可以并且只能由公鑰進行解密焙蚓。也就是說纹冤，RSA的這一對公鑰、私鑰都可以用來加密和解密购公，并且一方加密的內(nèi)容可以由并且只能由對方進行解密萌京。

1.5、簽名和加密

我們說加密宏浩，是指對某個內(nèi)容加密知残，加密后的內(nèi)容還可以通過解密進行還原。 比如我們把一封郵件進行加密比庄，加密后的內(nèi)容在網(wǎng)絡(luò)上進行傳輸求妹，接收者在收到后，通過解密可以還原郵件的真實內(nèi)容佳窑。
這里主要解釋一下簽名制恍，簽名就是在信息的后面再加上一段內(nèi)容，可以證明信息沒有被修改過神凑，怎么樣可以達到這個效果呢净神？一般是對信息做一個hash計算得到一個hash值，注意溉委，這個過程是不可逆的鹃唯，也就是說無法通過hash值得出原來的信息內(nèi)容。在把信息發(fā)送出去時薛躬，把這個hash值加密后做為一個簽名和信息一起發(fā)出去俯渤。 接收方在收到信息后，會重新計算信息的hash值型宝，并和信息所附帶的hash值(解密后)進行對比八匠，如果一致，就說明信息的內(nèi)容沒有被修改過趴酣，因為這里hash計算可以保證不同的內(nèi)容一定會得到不同的hash值梨树，所以只要內(nèi)容一被修改，根據(jù)信息內(nèi)容計算的hash值就會變化岖寞。當然抡四，不懷好意的人也可以修改信息內(nèi)容的同時也修改hash值，從而讓它們可以相匹配，為了防止這種情況指巡，hash值一般都會加密后(也就是簽名)再和信息一起發(fā)送淑履，以保證這個hash值不被修改。至于如何讓別人可以解密這個簽名藻雪，這個過程涉及到數(shù)字證書等概念秘噪，我們后面在說到數(shù)字證書時再詳細說明，這里您先只需先理解簽名的這個概念勉耀。

2指煎、一個加密通信過程的演化

  我們來看一個例子，現(xiàn)在假設(shè)“服務(wù)器”和“客戶”要在網(wǎng)絡(luò)上通信便斥，并且他們打算使用RSA(參看前面的RSA簡介)來對通信進行加密以保證談話內(nèi)容的安全至壤。由于是使用RSA這種公鑰密碼體制，“服務(wù)器”需要對外發(fā)布公鑰(算法不需要公布枢纠，RSA的算法大家都知道)像街，自己留著私鑰【┲＃“客戶”通過某些途徑拿到了“服務(wù)器”發(fā)布的公鑰宅广，客戶并不知道私鑰⌒┚伲“客戶”具體是通過什么途徑獲取公鑰的跟狱，我們后面再來說明，下面看一下雙方如何進行保密的通信：

2.1 第一回合：

“客戶”->“服務(wù)器”：你好
“服務(wù)器”->“客戶”：你好户魏，我是服務(wù)器
“客戶”->“服務(wù)器”：驶臊？？叼丑？关翎？
因為消息是在網(wǎng)絡(luò)上傳輸?shù)模腥丝梢悦俺渥约菏恰胺?wù)器”來向客戶發(fā)送信息鸠信。例如上面的消息可以被黑客截獲如下：
“客戶”->“服務(wù)器”：你好
“服務(wù)器”->“客戶”：你好纵寝，我是服務(wù)器
“客戶”->“黑客”：你好 // 黑客在“客戶”和“服務(wù)器”之間的某個路由器上截獲“客戶”發(fā)給服務(wù)器的信息，然后自己冒充“服務(wù)器”
“黑客”->“客戶”：你好星立，我是服務(wù)器
因此“客戶”在接到消息后爽茴，并不能肯定這個消息就是由“服務(wù)器”發(fā)出的，某些“黑客”也可以冒充“服務(wù)器”發(fā)出這個消息绰垂。如何確定信息是由“服務(wù)器”發(fā)過來的呢室奏？有一個解決方法，因為只有服務(wù)器有私鑰劲装，所以如果只要能夠確認對方有私鑰胧沫，那么對方就是“服務(wù)器”昌简。因此通信過程可以改進為如下：

2.2 第二回合：

“客戶”->“服務(wù)器”：你好
“服務(wù)器”->“客戶”：你好，我是服務(wù)器
“客戶”->“服務(wù)器”：向我證明你就是服務(wù)器
“服務(wù)器”->“客戶”：你好绒怨，我是服務(wù)器 {你好纯赎，我是服務(wù)器}[私鑰|RSA]
// 注意這里約定一下，{} 表示RSA加密后的內(nèi)容南蹂，[ | ]表示用什么密鑰和算法進行加密址否，后面的示例中都用這種表示方式，例如上面的 {你好碎紊，我是服務(wù)器}[私鑰|RSA]** 就表示用私鑰對“你好，我是服務(wù)器”進行加密后的結(jié)果樊诺。**
為了向“客戶”證明自己是“服務(wù)器”仗考， “服務(wù)器”把一個字符串用自己的私鑰加密，把明文和加密后的密文一起發(fā)給“客戶”词爬。對于這里的例子來說秃嗜，就是把字符串 “你好，我是服務(wù)器”和這個字符串用私鑰加密后的內(nèi)容 {你好顿膨，我是服務(wù)器}[私鑰|RSA] 發(fā)給客戶锅锨。
“客戶”收到信息后，她用自己持有的公鑰解密密文恋沃，和明文進行對比必搞，如果一致，說明信息的確是由服務(wù)器發(fā)過來的囊咏。也就是說“客戶”把 {你好恕洲，我是服務(wù)器}[私鑰|RSA] 這個內(nèi)容用公鑰進行解密，然后和“你好梅割，我是服務(wù)器”對比霜第。因為由“服務(wù)器”用私鑰加密后的內(nèi)容，由并且只能由公鑰進行解密户辞，私鑰只有“服務(wù)器”持有泌类，所以如果解密出來的內(nèi)容是能夠?qū)Φ蒙系模钦f明信息一定是從“服務(wù)器”發(fā)過來的底燎。
假設(shè)“黑客”想冒充“服務(wù)器”：
“黑客”->“客戶”：你好刃榨，我是服務(wù)器
“客戶”->“黑客”：向我證明你就是服務(wù)器
“黑客”->“客戶”：你好，我是服務(wù)器 {你好书蚪，我是服務(wù)器}[喇澡？？殊校？|RSA] //這里黑客無法冒充晴玖，因為他不知道私鑰，無法用私鑰加密某個字符串后發(fā)送給客戶去驗證。
“客戶”->“黑客”：呕屎？让簿？？秀睛？
由于“黑客”沒有“服務(wù)器”的私鑰尔当，因此它發(fā)送過去的內(nèi)容抢蚀，“客戶”是無法通過服務(wù)器的公鑰解密的蹦漠，因此可以認定對方是個冒牌貨缀棍！
到這里為止励翼，“客戶”就可以確認“服務(wù)器”的身份了痪枫，可以放心和“服務(wù)器”進行通信败徊，但是這里有一個問題涧团，通信的內(nèi)容在網(wǎng)絡(luò)上還是無法保密簇抵。為什么無法保密呢允瞧？通信過程不是可以用公鑰简软、私鑰加密嗎？其實用RSA的私鑰和公鑰是不行的述暂，我們來具體分析下過程痹升，看下面的演示：

2.3 第三回合：

“客戶”->“服務(wù)器”：你好
“服務(wù)器”->“客戶”：你好，我是服務(wù)器
“客戶”->“服務(wù)器”：向我證明你就是服務(wù)器
“服務(wù)器”->“客戶”：你好畦韭，我是服務(wù)器 {你好疼蛾，我是服務(wù)器}[私鑰|RSA]
“客戶”->“服務(wù)器”：{我的帳號是aaa，密碼是123廊驼，把我的余額的信息發(fā)給我看看}[公鑰|RSA]
“服務(wù)器”->“客戶”：{你的余額是100元}[私鑰|RSA]
注意上面的的信息 {你的余額是100元}[私鑰]据过，這個是“服務(wù)器”用私鑰加密后的內(nèi)容，但是我們之前說了妒挎，公鑰是發(fā)布出去的绳锅，因此所有的人都知道公鑰，所以除了“客戶”酝掩，其它的人也可以用公鑰對{你的余額是100元}[私鑰]進行解密鳞芙。所以如果“服務(wù)器”用私鑰加密發(fā)給“客戶”，這個信息是無法保密的期虾，因為只要有公鑰就可以解密這內(nèi)容原朝。然而“服務(wù)器”也不能用公鑰對發(fā)送的內(nèi)容進行加密，因為“客戶”沒有私鑰镶苞，發(fā)送個“客戶”也解密不了喳坠。
這樣問題就又來了，那又如何解決呢茂蚓？在實際的應(yīng)用過程壕鹉，一般是通過引入對稱加密來解決這個問題剃幌，看下面的演示：

2.4 第四回合：

“客戶”->“服務(wù)器”：你好
“服務(wù)器”->“客戶”：你好，我是服務(wù)器
“客戶”->“服務(wù)器”：向我證明你就是服務(wù)器
“服務(wù)器”->“客戶”：你好晾浴，我是服務(wù)器 {你好负乡，我是服務(wù)器}[私鑰|RSA]
“客戶”->“服務(wù)器”：{我們后面的通信過程，用對稱加密來進行脊凰，這里是對稱加密算法和密鑰}[公鑰|RSA] //藍色字體的部分是對稱加密的算法和密鑰的具體內(nèi)容抖棘，客戶把它們發(fā)送給服務(wù)器。
“服務(wù)器”->“客戶”：{OK狸涌，收到切省！}[密鑰|對稱加密算法]
“客戶”->“服務(wù)器”：{我的帳號是aaa，密碼是123帕胆，把我的余額的信息發(fā)給我看看}[密鑰|對稱加密算法]
“服務(wù)器”->“客戶”：{你的余額是100元}[密鑰|對稱加密算法]
在上面的通信過程中数尿，“客戶”在確認了“服務(wù)器”的身份后，“客戶”自己選擇一個對稱加密算法和一個密鑰惶楼，把這個對稱加密算法和密鑰一起用公鑰加密后發(fā)送給“服務(wù)器”。注意诊杆，由于對稱加密算法和密鑰是用公鑰加密的歼捐，就算這個加密后的內(nèi)容被“黑客”截獲了，由于沒有私鑰晨汹，“黑客”也無從知道對稱加密算法和密鑰的內(nèi)容豹储。
由于是用公鑰加密的，只有私鑰能夠解密淘这，這樣就可以保證只有服務(wù)器可以知道對稱加密算法和密鑰剥扣，而其它人不可能知道(這個對稱加密算法和密鑰是“客戶”自己選擇的，所以“客戶”自己當然知道如何解密加密)铝穷。這樣“服務(wù)器”和“客戶”就可以用對稱加密算法和密鑰來加密通信的內(nèi)容了钠怯。

總結(jié)一下，RSA加密算法在這個通信過程中所起到的作用主要有兩個：
因為私鑰只有“服務(wù)器”擁有曙聂，因此“客戶”可以通過判斷對方是否有私鑰來判斷對方是否是“服務(wù)器”晦炊。
客戶端通過RSA的掩護，安全的和服務(wù)器商量好一個對稱加密算法和密鑰來保證后面通信過程內(nèi)容的安全宁脊。

如果這里您理解了為什么不用RSA去加密通信過程断国，而是要再確定一個對稱加密算法來保證通信過程的安全，那么就說明前面的內(nèi)容您已經(jīng)理解了榆苞。(如果不清楚稳衬，再看下2.3和2.4，如果還是不清楚坐漏，那應(yīng)該是我們說清楚薄疚，您可以留言提問碧信。)
到這里，“客戶”就可以確認“服務(wù)器”的身份输涕，并且雙方的通信內(nèi)容可以進行加密音婶，其他人就算截獲了通信內(nèi)容，也無法解密莱坎。的確衣式，好像通信的過程是比較安全了。

但是這里還留有一個問題檐什，在最開始我們就說過碴卧，“服務(wù)器”要對外發(fā)布公鑰，那“服務(wù)器”如何把公鑰發(fā)送給“客戶”呢乃正？我們第一反應(yīng)可能會想到以下的兩個方法：
a)把公鑰放到互聯(lián)網(wǎng)的某個地方的一個下載地址住册，事先給“客戶”去下載。
b)每次和“客戶”開始通信時瓮具，“服務(wù)器”把公鑰發(fā)給“客戶”荧飞。
但是這個兩個方法都有一定的問題，
對于a)方法名党，“客戶”無法確定這個下載地址是不是“服務(wù)器”發(fā)布的叹阔，你憑什么就相信這個地址下載的東西就是“服務(wù)器”發(fā)布的而不是別人偽造的呢，萬一下載到一個假的怎么辦传睹？另外要所有的“客戶”都在通信前事先去下載公鑰也很不現(xiàn)實耳幢。
對于b)方法，也有問題欧啤，因為任何人都可以自己生成一對公鑰和私鑰睛藻，他只要向“客戶”發(fā)送他自己的私鑰就可以冒充“服務(wù)器”了。示意如下：
“客戶”->“黑客”：你好 //黑客截獲“客戶”發(fā)給“服務(wù)器”的消息
“黑客”->“客戶”：你好邢隧，我是服務(wù)器店印，這個是我的公鑰 //黑客自己生成一對公鑰和私鑰，把公鑰發(fā)給“客戶”倒慧，自己保留私鑰
“客戶”->“黑客”：向我證明你就是服務(wù)器
“黑客”->“客戶”：你好吱窝，我是服務(wù)器 {你好，我是服務(wù)器}[黑客自己的私鑰|RSA] //客戶收到“黑客”用私鑰加密的信息后迫靖，是可以用“黑客”發(fā)給自己的公鑰解密的院峡，從而會誤認為“黑客”是“服務(wù)器”
因此“黑客”只需要自己生成一對公鑰和私鑰，然后把公鑰發(fā)送給“客戶”系宜，自己保留私鑰照激，這樣由于“客戶”可以用黑客的公鑰解密黑客的私鑰加密的內(nèi)容，“客戶”就會相信“黑客”是“服務(wù)器”盹牧，從而導(dǎo)致了安全問題俩垃。這里問題的根源就在于励幼，大家都可以生成公鑰、私鑰對口柳，無法確認公鑰對到底是誰的苹粟。 如果能夠確定公鑰到底是誰的，就不會有這個問題了跃闹。例如嵌削，如果收到“黑客”冒充“服務(wù)器”發(fā)過來的公鑰，經(jīng)過某種檢查望艺，如果能夠發(fā)現(xiàn)這個公鑰不是“服務(wù)器”的就好了苛秕。
為了解決這個問題，數(shù)字證書出現(xiàn)了找默，它可以解決我們上面的問題艇劫。先大概看下什么是數(shù)字證書，一個證書包含下面的具體內(nèi)容：
證書的發(fā)布機構(gòu)
證書的有效期
公鑰
證書所有者（Subject）
簽名所使用的算法
指紋以及指紋算法

證書的內(nèi)容的詳細解釋會在后面詳細解釋惩激，這里先只需要搞清楚一點店煞，數(shù)字證書可以保證數(shù)字證書里的公鑰確實是這個證書的所有者(Subject)的，或者證書可以用來確認對方的身份风钻。也就是說浅缸，我們拿到一個數(shù)字證書，我們可以判斷出這個數(shù)字證書到底是誰的魄咕。至于是如何判斷的，后面會在詳細討論數(shù)字證書時詳細解釋“龈福現(xiàn)在把前面的通信過程使用數(shù)字證書修改為如下：

2.5 第五回合：

“客戶”->“服務(wù)器”：你好
“服務(wù)器”->“客戶”：你好哮兰，我是服務(wù)器，這里是我的數(shù)字證書 //這里用證書代替了公鑰
“客戶”->“服務(wù)器”：向我證明你就是服務(wù)器
“服務(wù)器”->“客戶”：你好苟弛，我是服務(wù)器 {你好喝滞，我是服務(wù)器}[私鑰|RSA]
注意，上面第二次通信膏秫，“服務(wù)器”把自己的證書發(fā)給了“客戶”右遭，而不是發(fā)送公鑰＄拖鳎“客戶”可以根據(jù)證書校驗這個證書到底是不是“服務(wù)器”的窘哈，也就是能校驗這個證書的所有者是不是“服務(wù)器”，從而確認這個證書中的公鑰的確是“服務(wù)器”的亭敢。后面的過程和以前是一樣滚婉，“客戶”讓“服務(wù)器”證明自己的身份，“服務(wù)器”用私鑰加密一段內(nèi)容連同明文一起發(fā)給“客戶”帅刀，“客戶”把加密內(nèi)容用數(shù)字證書中的公鑰解密后和明文對比让腹，如果一致远剩，那么對方就確實是“服務(wù)器”，然后雙方協(xié)商一個對稱加密來保證通信過程的安全骇窍。到這里瓜晤，整個過程就完整了，我們回顧一下：

2.6 完整過程：

step1： “客戶”向服務(wù)端發(fā)送一個通信請求
“客戶”->“服務(wù)器”：你好

step2： “服務(wù)器”向客戶發(fā)送自己的數(shù)字證書腹纳。證書中有一個公鑰用來加密信息痢掠，私鑰由“服務(wù)器”持有
“服務(wù)器”->“客戶”：你好，我是服務(wù)器只估，這里是我的數(shù)字證書

step3： “客戶”收到“服務(wù)器”的證書后志群，它會去驗證這個數(shù)字證書到底是不是“服務(wù)器”的，數(shù)字證書有沒有什么問題蛔钙，數(shù)字證書如果檢查沒有問題锌云，就說明數(shù)字證書中的公鑰確實是“服務(wù)器”的。檢查數(shù)字證書后吁脱，“客戶”會發(fā)送一個隨機的字符串給“服務(wù)器”用私鑰去加密桑涎，服務(wù)器把加密的結(jié)果返回給“客戶”，“客戶”用公鑰解密這個返回結(jié)果兼贡，如果解密結(jié)果與之前生成的隨機字符串一致攻冷，那說明對方確實是私鑰的持有者，或者說對方確實是“服務(wù)器”遍希。
“客戶”->“服務(wù)器”：向我證明你就是服務(wù)器等曼，這是一個隨機字符串 //前面的例子中為了方便解釋，用的是“你好”等內(nèi)容凿蒜，實際情況下一般是隨機生成的一個字符串禁谦。
“服務(wù)器”->“客戶”：{一個隨機字符串}[私鑰|RSA]

step4： 驗證“服務(wù)器”的身份后，“客戶”生成一個對稱加密算法和密鑰废封，用于后面的通信的加密和解密州泊。這個對稱加密算法和密鑰，“客戶”會用公鑰加密后發(fā)送給“服務(wù)器”漂洋，別人截獲了也沒用遥皂，因為只有“服務(wù)器”手中有可以解密的私鑰。這樣刽漂，后面“服務(wù)器”和“客戶”就都可以用對稱加密算法來加密和解密通信內(nèi)容了演训。
“服務(wù)器”->“客戶”：{OK，已經(jīng)收到你發(fā)來的對稱加密算法和密鑰贝咙！有什么可以幫到你的仇祭？}[密鑰|對稱加密算法]
“客戶”->“服務(wù)器”：{我的帳號是aaa，密碼是123颈畸，把我的余額的信息發(fā)給我看看}[密鑰|對稱加密算法]
“服務(wù)器”->“客戶”：{你好乌奇，你的余額是100元}[密鑰|對稱加密算法]
…… //繼續(xù)其它的通信

2.7 其它問題：

上面的過程已經(jīng)十分接近HTTPS的真實通信過程了没讲，完全可以按照這個過程去理解HTTPS的工作原理。但是我為了方便解釋礁苗，上面有些細節(jié)沒有說到爬凑，有興趣的人可以看下這部分的內(nèi)容∈曰铮可以跳過不看嘁信，無關(guān)緊要。

【問題1】
上面的通信過程中說到疏叨，在檢查完證書后潘靖，“客戶”發(fā)送一個隨機的字符串給“服務(wù)器”去用私鑰加密，以便判斷對方是否真的持有私鑰蚤蔓。但是有一個問題卦溢，“黑客”也可以發(fā)送一個字符串給“服務(wù)器”去加密并且得到加密后的內(nèi)容，這樣對于“服務(wù)器”來說是不安全的秀又，因為黑客可以發(fā)送一些簡單的有規(guī)律的字符串給“服務(wù)器”加密单寂，從而尋找加密的規(guī)律，有可能威脅到私鑰的安全吐辙。所以說宣决，“服務(wù)器”隨隨便便用私鑰去加密一個來路不明的字符串并把結(jié)果發(fā)送給對方是不安全的。
〖解決方法〗
每次收到“客戶”發(fā)來的要加密的的字符串時昏苏，“服務(wù)器”并不是真正的加密這個字符串本身尊沸，而是把這個字符串進行一個hash計算，加密這個字符串的hash值(不加密原來的字符串)后發(fā)送給“客戶”贤惯，“客戶”收到后解密這個hash值并自己計算字符串的hash值然后進行對比是否一致洼专。也就是說，“服務(wù)器”不直接加密收到的字符串救巷，而是加密這個字符串的一個hash值，這樣就避免了加密那些有規(guī)律的字符串句柠，從而降低被破解的機率浦译。“客戶”自己發(fā)送的字符串溯职，因此它自己可以計算字符串的hash值精盅，然后再把“服務(wù)器”發(fā)送過來的加密的hash值和自己計算的進行對比，同樣也能確定對方是否是“服務(wù)器”谜酒。

【問題2】
在雙方的通信過程中叹俏，“黑客”可以截獲發(fā)送的加密了的內(nèi)容，雖然他無法解密這個內(nèi)容僻族，但是他可以搗亂粘驰，例如把信息原封不動的發(fā)送多次屡谐，擾亂通信過程。
〖解決方法〗
可以給通信的內(nèi)容加上一個序號或者一個隨機的值蝌数，如果“客戶”或者“服務(wù)器”接收到的信息中有之前出現(xiàn)過的序號或者隨機值愕掏，那么說明有人在通信過程中重發(fā)信息內(nèi)容進行搗亂，雙方會立刻停止通信顶伞。有人可能會問饵撑，如果有人一直這么搗亂怎么辦？那不是無法通信了唆貌？ 答案是的確是這樣的滑潘，例如有人控制了你連接互聯(lián)網(wǎng)的路由器，他的確可以針對你锨咙。但是一些重要的應(yīng)用语卤，例如軍隊或者政府的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，它們都不使用我們平時使用的公網(wǎng)蓖租，因此一般人不會破壞到他們的通信粱侣。

【問題3】
在雙方的通信過程中，“黑客”除了簡單的重復(fù)發(fā)送截獲的消息之外蓖宦，還可以修改截獲后的密文修改后再發(fā)送齐婴，因為修改的是密文，雖然不能完全控制消息解密后的內(nèi)容稠茂，但是仍然會破壞解密后的密文柠偶。因此發(fā)送過程如果黑客對密文進行了修改，“客戶”和“服務(wù)器”是無法判斷密文是否被修改的睬关。雖然不一定能達到目的诱担，但是“黑客”可以一直這樣碰碰運氣。
〖解決方法〗
在每次發(fā)送信息時电爹，先對信息的內(nèi)容進行一個hash計算得出一個hash值蔫仙，將信息的內(nèi)容和這個hash值一起加密后發(fā)送。接收方在收到后進行解密得到明文的內(nèi)容和hash值丐箩，然后接收方再自己對收到信息內(nèi)容做一次hash計算摇邦，與收到的hash值進行對比看是否匹配，如果匹配就說明信息在傳輸過程中沒有被修改過屎勘。如果不匹配說明中途有人故意對加密數(shù)據(jù)進行了修改施籍，立刻中斷通話過程后做其它處理。

3. 證書的構(gòu)成和原理
   3.1 證書的構(gòu)成和原理
   之前已經(jīng)大概說了一個證書由什么構(gòu)成概漱，但是沒有仔細進行介紹丑慎，這里對證書的內(nèi)容做一個詳細的介紹。先看下一個證書到底是個什么東西，在windows下查看一個證書時竿裂，界面是這樣的玉吁，我們主要關(guān)注一下Details Tab頁，其中的內(nèi)容比較長铛绰，我滾動內(nèi)容后后抓了三個圖诈茧，把完整的信息顯示出來：
   
   certificateDetails
   
   里面的內(nèi)容比較多——Version、Serial number捂掰、Signature algorithm 等等敢会，挑幾個重要的解釋一下。

◆Issuer (證書的發(fā)布機構(gòu))
指出是什么機構(gòu)發(fā)布的這個證書这嚣，也就是指明這個證書是哪個公司創(chuàng)建的(只是創(chuàng)建證書鸥昏，不是指證書的使用者)。對于上面的這個證書來說姐帚，就是指"SecureTrust CA"這個機構(gòu)吏垮。

◆Valid from , Valid to (證書的有效期)
也就是證書的有效時間，或者說證書的使用期限罐旗。 過了有效期限膳汪，證書就會作廢，不能使用了九秀。

◆Public key (公鑰)
這個我們在前面介紹公鑰密碼體制時介紹過遗嗽，公鑰是用來對消息進行加密的，第2章的例子中經(jīng)常用到的鼓蜒。這個數(shù)字證書的公鑰是2048位的痹换，它的值可以在圖的中間的那個對話框中看得到，是很長的一串數(shù)字都弹。

◆Subject (主題)
這個證書是發(fā)布給誰的娇豫，或者說證書的所有者，一般是某個人或者某個公司名稱畅厢、機構(gòu)的名稱冯痢、公司網(wǎng)站的網(wǎng)址等。 對于這里的證書來說框杜，證書的所有者是Trustwave這個公司浦楣。

◆Signature algorithm (簽名所使用的算法)
就是指的這個數(shù)字證書的數(shù)字簽名所使用的加密算法，這樣就可以使用證書發(fā)布機構(gòu)的證書里面的公鑰霸琴，根據(jù)這個算法對指紋進行解密椒振。指紋的加密結(jié)果就是數(shù)字簽名(第1.5節(jié)中解釋過數(shù)字簽名)昭伸。

◆Thumbprint, Thumbprint algorithm (指紋以及指紋算法)
這個是用來保證證書的完整性的梧乘，也就是說確保證書沒有被修改過，這東西的作用和2.7中說到的第3個問題類似。 其原理就是在發(fā)布證書時选调，發(fā)布者根據(jù)指紋算法(一個hash算法)計算整個證書的hash值(指紋)并和證書放在一起夹供，使用者在打開證書時，自己也根據(jù)指紋算法計算一下證書的hash值(指紋)仁堪，如果和剛開始的值對得上哮洽，就說明證書沒有被修改過，因為證書的內(nèi)容被修改后弦聂，根據(jù)證書的內(nèi)容計算的出的hash值(指紋)是會變化的鸟辅。 注意，這個指紋會使用"SecureTrust CA"這個證書機構(gòu)的私鑰用簽名算法(Signature algorithm)加密后和證書放在一起莺葫。

注意匪凉，為了保證安全，在證書的發(fā)布機構(gòu)發(fā)布證書時捺檬，證書的指紋和指紋算法再层，都會加密后再和證書放到一起發(fā)布，以防有人修改指紋后偽造相應(yīng)的數(shù)字證書堡纬。這里問題又來了聂受，證書的指紋和指紋算法用什么加密呢？他們是用證書發(fā)布機構(gòu)的私鑰進行加密的烤镐〉凹茫可以用證書發(fā)布機構(gòu)的公鑰對指紋和指紋算法解密，也就是說證書發(fā)布機構(gòu)除了給別人發(fā)布證書外职车，他自己本身也有自己的證書瘫俊。證書發(fā)布機構(gòu)的證書是哪里來的呢？悴灵？扛芽？這個證書發(fā)布機構(gòu)的數(shù)字證書(一般由他自己生成)在我們的操作系統(tǒng)剛安裝好時(例如windows xp等操作系統(tǒng))，這些證書發(fā)布機構(gòu)的數(shù)字證書就已經(jīng)被微軟(或者其它操作系統(tǒng)的開發(fā)機構(gòu))安裝在操作系統(tǒng)中了积瞒，微軟等公司會根據(jù)一些權(quán)威安全機構(gòu)的評估選取一些信譽很好并且通過一定的安全認證的證書發(fā)布機構(gòu)川尖，把這些證書發(fā)布機構(gòu)的證書默認就安裝在操作系統(tǒng)里面了，并且設(shè)置為操作系統(tǒng)信任的數(shù)字證書茫孔。這些證書發(fā)布機構(gòu)自己持有與他自己的數(shù)字證書對應(yīng)的私鑰叮喳，他會用這個私鑰加密所有他發(fā)布的證書的指紋作為數(shù)字簽名。

3.2 如何向證書的發(fā)布機構(gòu)去申請證書
舉個例子方便大家理解缰贝，假設(shè)我們公司"ABC Company"花了1000塊錢馍悟，向一個證書發(fā)布機構(gòu)"SecureTrust CA"為我們自己的公司"ABC Company"申請了一張證書，注意剩晴，這個證書發(fā)布機構(gòu)"SecureTrust CA"是一個大家公認并被一些權(quán)威機構(gòu)接受的證書發(fā)布機構(gòu)锣咒，我們的操作系統(tǒng)里面已經(jīng)安裝了"SecureTrust CA"的證書侵状。"SecureTrust CA"在給我們發(fā)布證書時，把Issuer,Public key,Subject,Valid from,Valid to等信息以明文的形式寫到證書里面毅整，然后用一個指紋算法計算出這些數(shù)字證書內(nèi)容的一個指紋趣兄，并把指紋和指紋算法用自己的私鑰進行加密，然后和證書的內(nèi)容一起發(fā)布悼嫉，同時"SecureTrust CA"還會給一個我們公司"ABC Company"的私鑰給到我們艇潭。我們花了1000塊錢買的這個證書的內(nèi)容如下：
×××××××××××××××證書內(nèi)容開始×××××××××××××××××
Issuer : SecureTrust CA
Subject : ABC Company
Valid from ： 某個日期
Valid to： 某個日期
Public Key : 一串很長的數(shù)字
…… 其它的一些證書內(nèi)容……
{證書的指紋和計算指紋所使用的指紋算法}[SecureTrust CA的私鑰|RSA] //這個就是"SecureTrust CA"對這個證書的一個數(shù)字簽名，表示這個證書確實是他發(fā)布的戏蔑，有什么問題他會負責(zé)(收了我們1000塊蹋凝，出了問題肯定要負責(zé)任的)
×××××××××××××××證書內(nèi)容結(jié)束×××××××××××××××××
** // 記不記得前面的約定？{} 表示RSA加密后的內(nèi)容总棵，[ | ]表示用什么密鑰和算法進行加密**

我們"ABC Company"申請到這個證書后仙粱，我們把證書投入使用，我們在通信過程開始時會把證書發(fā)給對方彻舰，對方如何檢查這個證書的確是合法的并且是我們"ABC Company"公司的證書呢伐割？首先應(yīng)用程序(對方通信用的程序，例如IE刃唤、OUTLook等)讀取證書中的Issuer(發(fā)布機構(gòu))為"SecureTrust CA" 隔心，然后會在操作系統(tǒng)中受信任的發(fā)布機構(gòu)的證書中去找"SecureTrust CA"的證書，如果找不到尚胞，那說明證書的發(fā)布機構(gòu)是個水貨發(fā)布機構(gòu)硬霍，證書可能有問題，程序會給出一個錯誤信息笼裳。 如果在系統(tǒng)中找到了"SecureTrust CA"的證書唯卖，那么應(yīng)用程序就會從證書中取出"SecureTrust CA"的公鑰，然后對我們"ABC Company"公司的證書里面的指紋和指紋算法用這個公鑰進行解密躬柬，然后使用這個指紋算法計算"ABC Company"證書的指紋拜轨，將這個計算的指紋與放在證書中的指紋對比，如果一致允青，說明"ABC Company"的證書肯定沒有被修改過并且證書是"SecureTrust CA" 發(fā)布的橄碾，證書中的公鑰肯定是"ABC Company"的。對方然后就可以放心的使用這個公鑰和我們"ABC Company"進行通信了颠锉。
★這個部分非常重要法牲，一定要理解，您可以重新回顧一下之前的兩章“1琼掠、基礎(chǔ)知識”和“ 2拒垃、一個加密通信過程的演化”，然后再來理解這部分的內(nèi)容瓷蛙。如果您把這節(jié)的內(nèi)容看了幾遍還沒有搞懂證書的工作原理悼瓮，您可以留言指出我沒有說清楚的內(nèi)容怜森，我好方便進行修正。

3.3 證書的發(fā)布機構(gòu)
前面已經(jīng)初步介紹了一下證書發(fā)布機構(gòu)谤牡，這里再深入討論一下。
其實所有的公司都可以發(fā)布證書姥宝，我們自己也可以去注冊一家公司來專門給別人發(fā)布證書翅萤。但是很明顯，我們自己的專門發(fā)布證書的公司是不會被那些國際上的權(quán)威機構(gòu)認可的腊满，人家怎么知道你是不是個狗屁皮包公司套么？因此微軟在它的操作系統(tǒng)中，并不會信任我們這個證書發(fā)布機構(gòu)碳蛋，當應(yīng)用程序在檢查證書的合法信的時候胚泌，一看證書的發(fā)布機構(gòu)并不是操作系統(tǒng)所信任的發(fā)布機構(gòu)，就會拋出錯誤信息谎僻。也就是說windows操作系統(tǒng)中不會預(yù)先安裝好我們這個證書發(fā)布機構(gòu)的證書鸣剪，不信任我們這個發(fā)布機構(gòu)醋拧。

不受信任的證書發(fā)布機構(gòu)的危害
為什么一個證書發(fā)布機構(gòu)受不受信任這么重要？我們舉個例子穷缤。假設(shè)我們開了一個狗屁公司來為別人發(fā)布證書，并且我和微軟有一腿箩兽，微軟在他們的操作系統(tǒng)中把我設(shè)置為了受信任的證書發(fā)布機構(gòu)〗蚋兀現(xiàn)在如果有個小公司叫Wicrosoft 花了10塊錢讓我為他們公司申請了一個證書，并且公司慢慢壯大汗贫，證書的應(yīng)用范圍也越來越廣身坐。然后有個奸商的公司JS Company想冒充Wicrosoft，于是給了我￥10000落包，讓我為他們頒布一個證書部蛇，但是證書的名字(Subject)要寫Wicrosoft，假如我為了這￥10000咐蝇，真的把證書給了他們搪花，那么他們以后就可以使用這個證書來冒充Wicrosoft了。
如果是一個優(yōu)秀的證書發(fā)布機構(gòu)嘹害，比如你要向他申請一個名字叫Wicrosoft的證書撮竿，它會讓你提供很多資料證明你確實可以代表Wicrosoft這個公司，也就是說他回去核實你的身份笔呀。證書發(fā)布機構(gòu)是要為他發(fā)布出的證書負法律責(zé)任的幢踏。

到這里，你可能會想许师，TMD房蝉，那我們自己就不能發(fā)布證書嗎僚匆？就一定要花錢去申請？當然不是搭幻，我們自己也可以成立證書發(fā)布機構(gòu)咧擂，但是需要通過一些安全認證等等，只是有點麻煩檀蹋。另外松申，如果數(shù)字證書只是要在公司內(nèi)部使用，公司可以自己給自己生成一個證書俯逾，在公司的所有機器上把這個證書設(shè)置為操作系統(tǒng)信任的證書發(fā)布機構(gòu)的證書(這句話仔細看清楚贸桶，有點繞口)，這樣以后公司發(fā)布的證書在公司內(nèi)部的所有機器上就可以通過驗證了(在發(fā)布證書時桌肴，把這些證書的Issuer(發(fā)布機構(gòu))設(shè)置為我們自己的證書發(fā)布機構(gòu)的證書的Subject(主題)就可以了)皇筛。但是這只限于內(nèi)部應(yīng)用，因為只有我們公司自己的機器上設(shè)置了信任我們自己這個所謂的證書發(fā)布機構(gòu)坠七，而其它機器上并沒有事先信任我們這個證書發(fā)布機構(gòu)水醋，所以在其它機器上，我們發(fā)布的證書就無法通過安全驗證彪置。

4. 在windows中對數(shù)字證書進行管理
   4.1 查看离例、刪除、安裝 數(shù)字證書
   我們在上一章中說到了悉稠，我們的操作系統(tǒng)中會預(yù)先安裝好一些證書發(fā)布機構(gòu)的證書宫蛆，我們看下在windows中如何找到這些證書，步驟如下：
   1)開始菜單->運行的猛，輸入mmc耀盗，回車
   2)在打開的窗口中選擇 File-> Add/Remove Snap-in…
   3)然后在彈出的對話框的 Standalone Tab頁里面點擊 Add… 按鈕
   4)在彈出的對對話框中選擇 certificates 后點擊 Add 按鈕
   具體的步驟如下圖所示：

   
   

上面的步驟結(jié)束后，會又彈出一個對話框卦尊，里面有三個單選按鈕如下：
My user account
Service account
Computer account

可以選擇第一或者第三個選項叛拷，用來查看當前用戶的證書或整個計算里面安裝的證書。我們這里就默認選擇第一個岂却，平時一般安裝證書的時候都會給所有用戶安裝忿薇，所以選擇第一個和第三個選項看到的證書會差不多。我們在左邊的導(dǎo)航樹中選中受信任的證書發(fā)布機構(gòu)(Trusted Root Certificate Authorities)躏哩，然后點擊下面的證書(Certificates)署浩，在右邊的區(qū)域中就可以看到所有的受信任的證書發(fā)布機構(gòu)的證書。

trustedcaAuth

installCertificate

4.2 如何自己創(chuàng)建證書
每個證書發(fā)布機構(gòu)都有自己的用來創(chuàng)建證書的工具滞乙，當然奏纪，具體他們怎么去創(chuàng)建一個證書的我也不太清楚，不同類型的證書都有一定的格式和規(guī)范斩启，我沒有仔細去研究過這部分內(nèi)容序调。 微軟為我們提供了一個用來創(chuàng)建證書的工具makecert.exe，在安裝Visual Studio的時候會安裝上兔簇。如果沒有安裝也無所謂发绢，可以上網(wǎng)去下一個，搜索makecert就可以了垄琐”呔疲可以直接從我的博客下載，這是鏈接狸窘。
向一些正規(guī)的證書發(fā)布機構(gòu)申請證書一般是要收費的(因為別人要花時間檢查你的身份甚纲，確認有沒有同名的證書等等)，這里我們看下如何自己創(chuàng)建一個證書朦前，為后面在IIS中配置Https做準備介杆。
我們用到的是makecert這個工具鹃操，微軟有很詳細的使用幫助，我這里只做一個簡單的解釋春哨，詳細的各種參數(shù)和使用方法請查看MSDN的makecert的幫助荆隘。但是里面有些參數(shù)說得不夠清楚，而且還有遺漏的赴背，可以參看我后面的解釋作為一個補充椰拒。

先看下makecert最簡單的使用方式：
makecert.exe test.cer
上面的命令會在makecert.exe所在的目錄生成一個證書文件test.cer的數(shù)字證書文件』思裕可以雙擊證書打開燃观，看看證書的內(nèi)容如下：

testCertificate1

下面我們看下其它的參數(shù)，比如我們要給網(wǎng)站 www.jefferysun.com 生成一個證書MyCA.cer非春，假設(shè)我們把makecert.exe放在C：盤下柱徙，命令行如下：
makecert -r -pe -n "CN=10.30.146.206" -b 01/01/2000 -e 01/01/2036 -eku 1.3.6.1.5.5.7.3.1 -ss my -sr localMachine -sky exchange -sp "Microsoft RSA SChannel Cryptographic Provider" -sy 12
C:> makecert.exe –pe -r –n "CN=www.jefferysun.com" -ss my -sr LocalMachine -a sha1 -len 2048 MyCA.cer
解釋一下makecert的常用參數(shù)的意思：
-n 指定主題的名字，這個是有固定的格式的奇昙， CN=主題名字 护侮，CN應(yīng)該是Certificate Name的縮寫。我這里的主題的名字就是我們的IIS所在機器的IP储耐。這里可以指定一些主題的其它附加信息羊初，例如 O= *** 表示組織信息等等。
-r 創(chuàng)建自簽署證書，意思就是說在生成證書時长赞，將證書的發(fā)布機構(gòu)設(shè)置為自己晦攒。
-pe 將所生成的私鑰標記為可導(dǎo)出。注意得哆，服務(wù)器發(fā)送證書給客戶端的時候脯颜，客戶端只能從證書里面獲取公鑰，私鑰是無法獲取的贩据。如果我們指定了這個參數(shù)栋操，證書在安裝在機器上后，我們還可以從證書中導(dǎo)出私鑰饱亮，默認情況下是不能導(dǎo)出私鑰的矾芙。正規(guī)的途徑發(fā)布的證書，是不可能讓你導(dǎo)出私鑰的近上。
-b –e 證書的有效期
-ss 證書的存儲名稱剔宪，就是windows證書存儲區(qū)的目錄名，如果不存在在的話就創(chuàng)建一個戈锻。
-sr 證書的存儲位置歼跟，只有currentuser（默認值）或 localmachine兩個值和媳。
-sv 指定保存私鑰的文件格遭，文件里面除了包含私鑰外，其實也包含了證書留瞳。這個文件是需要保密的拒迅，這個文件在服務(wù)端配置時是需要用到的。
這個CN=10.30.146.206要與自己的服務(wù)器相對應(yīng)她倘，要不然在配置HTTPS的時候會出現(xiàn)錯誤
-a 指定簽名算法璧微，必須是md5或rsa1。(還記得簽名算法的作用不硬梁？可以看一下3章的第1節(jié)中關(guān)于簽名算法的介紹)
-in 指定證書發(fā)布機構(gòu)的名稱
-len 這個參數(shù)在中文的幫助文檔中好像沒有提到前硫，但是這個其實很重要，用于指定公鑰的位數(shù)荧止，越大越安全屹电，默認值是1024，推薦2048跃巡。我試了下危号，這個不為1024的倍數(shù)也是可以的。

生成證書后可以進行安裝素邪，安裝過程可以參看4.1節(jié)外莲。