# 加密
信息在网络中，如果不加密，都是以明文的方式传递，包括密码，这会让网络陷入混乱和不安全中，于是就有了对信息的加密解密，在这个过程中需要密钥和加密算法，将要传递的信息变成不可读的词句，而加密算法分为对称加密(symmetric cryptography)和非对称加密(asymmetric cryptography)两种。
# 加密算法
# 对称加密
对称加密算法的特点是加密使用的密钥和解密使用的密钥是相同的，用的同一个密钥，它的优点是简洁易记，速度快，效率高，缺点是有多个密钥时管理比较困难，而且两个用户之间沟通密钥内容，这中间容易泄露。
常见的对称加密算法有，DES，3DES，AES，TDEA，Blowfish，RC5，IDEA。
DES(Data Encryption Standard)，数据加密标准，速度快，适用于大量数据场合。3DES(Triple DES)，基于DES，对一个数据块用三个不同的密钥进行三次加密。AES(Advanced Encryption Standard)，高级加密标准，下一代的加密标准，速度快，安全级别高。
# 非对称加密
加密解密用的密钥是不相同的，在这种算法中，每个人有公钥和私钥，公钥是公开透明的，其他人都能获取到的，私钥是私有的，只能自己拥有，举个例子，A的公钥加密过的东西只能通过A的私钥解密，A的私钥加密过的东西只能通过A的公钥加密。
这种方法加密解密缺点是比对称加密耗时，优点是不同的两个用户不用再沟通密钥内容，比对称加密更安全。常见的非对称加密有RSA，DSA（数字签名），ECC（椭圆曲线）。RSA是目前最有影响力的公钥加密算法，被推荐为公钥数据加密标准，而ECC提供更高的安全级别，不过缺点是变慢。
# Hash算法
Hash算法也叫摘要算法，该种算法对一段信息产生摘要，通过比较摘要是否相等就可以判断每段信息是否相同。该算法单向不可还原，常用在密码存储，信息完整性校验，只要数据源不同，算法得到的摘要必定不同。
常见的摘要算法有MD5和SHA1，MD5用的哈希函数，产生128bit的串，而SHA1算法比MD5安全性更强，对于小于2^64^位的消息，SHA1会产生一个160位的串。
# 数字签名
# 应用场景
假设现在有A和B两个人，A想要给B发送一条信息，他不想让别人看到信息的内容，A使用B的公钥对信息加密，只有B的私钥能够解密，B的私钥唯一性保证信件不会泄露。
但是有一天黑客冒充A给B发送信息，他也能使用B的公钥加密，导致B以为是A给他发信息，如何避免出现这种情况呢？首先A发消息前用自己的私钥加密信件，然后再用B的公钥加密信件，这样除了B没有能看到信件里的内容，且B持有A的公钥，可以通过第二次解密信件来验证这封信是来自A。
注意上面我们提到非对称加密有个缺点，那就是耗时长，如果文件本身特别大时，用非对称方式加密方式对文件加密解密无疑是个巨大的开销，此时就是数字签名的应用的场景了。
# 数字签名过程
现在A要发送一段信息给B，那么它会经历如下流程：
- A对该信息进行Hash运算得到摘要
- A对该摘要用私钥加密，得到数字签名
- A将数字签名附在要发送的信息后面发送给B
- B得到信息后取出数字签名，用A的公钥解密得到摘要，如果成功解密，说明是A发的信息
- B对信息正文进行Hash运算得到摘要，并将该摘要同A的数字签名中解密得到的摘要对比，如果完全一致则说明信息没有被篡改。
# 数字签名的漏洞
在这个过程中如果要进行攻击的话有两个漏洞：
- 中间人C如果想同时篡改Email正文和数字签名，那他需要获取A的私钥。
- 中间人C截取信息和数字签名，篡改后用他自己的私钥进行数字签名，那么C需要替换B的电脑中A的公钥为自己的公钥，或者在B导入A公钥的同时冒名顶替A，让B以为自己的电脑中C的公钥为A的公钥或以为自己导入的公钥是A的公钥。
上面第一种方法一般认为比较困难，这是非对称加密认为比较安全的基石，也就是每个人私钥只有自己持有，当然不排除非正常手段获取别人的私钥，这个是拦不住的。第二种攻击方法被认为比较容易，因为公钥是公开并自行导入到电脑的，这个过程中比较容易冒名，那么如何避免这种情况呢，解决办法就是数字证书。
# 数字证书
数字证书是由证书签证机关(CA, Certificate Authority)签发的对用户公钥的认证，它就是个人或单位在Internet上的身份证，它包括证书所有者的信息，证书所有者的公钥和证书颁发机构的签名。
# 数字证书的构成
数字证书有几部分构成：
- 证书的发布机构(Issuer,CA)
- 证书有效期(Valid from,Valid to)
- 证书所有者的公钥(Public Key)
- 证书所有者(Subject)
- 数字签名使用的算法(Signature algorithm)
- 指纹与指纹算法(Thumbprint,Thumbprint algorithm)
指纹是证书的信息摘要，使用证书的人根据数字签名使用的算法来解开数字签名，得到里面的指纹(hash串)，然后自己计算一个hash串，通过比对来验证这个证书是否是CA颁发的原证书，没有被第三方进行恶意修改。
# 数字证书的生成过程
- 将申请数字证书的人的身份信息通过Hash生成信息摘要，再通过CA私钥加密生成数字签名，也就是指纹。
- 将证书申请者的身份信息和数字签名一起组成数字证书。
# 数字证书的使用
还以上面A给B发送信息为例：
注意A给B发消息不再是提前把自己的公钥发过去，而是把自己的数字证书附在要发送信息的后面，B拿到消息后，先根据A的数字证书中的颁发机构查找自己受信任证书列表，若找到说明该数字证书的颁发机构是受信任的，进一步验证该A的数字证书是否被篡改。下面是验证流程：
# CA的嵌套验证
注意证书被分为root Certificate和intermediate Certificate，相应的CA也分为root CA和intermediate CA。CA的组织结构是一个树结构，一个root CA下面有多个intermediate CAs，而每个intermediate CA又包含多个intermediate CAs。颁发给用户的证书可以是root Certificate也可以是intermediate Certificate，最终用来认证用户公钥的证书被称为end-user Certificate。
一般来说root CA不会直接颁布end-user Certificate，而是授权给多个二级CA。二级CA授权给多个三级CA，这些多级CA才会颁布end-user Certificate。而如何验证实体证书的CA是权威可信的CA呢？这时候就需要证书链，通过end-user Certificate证书得到它的证书颁发机构，如果该机构不是root CA，就一直递归找下去，直到拿到根证书，只要拿到了根证书就递归验证了多级CA的权威可信。
# 数字证书颁发机构
任何人都可以向这些多级CA申请数字证书，可以先使用数字证书管理工具(keytool,OpenSSL)构建CSR(Cerificate Signing Reques，数字证书签发申请)，然后提交给这些CA进行签名最终形成数字证书。
注意，如果数字证书只是在公司内部使用，公司可以给自己建立一个CA，在公司所有机器上把这个CA都设置为操作系统信任的CA，这样以后公司发布的证书在公司内所有机器上就都通过验证了，但这仅限于内部使用。
# 查看数字证书
windows下可以 开始菜单->运行，输入certmgr.msc。
Mac OS下可以 keychain->证书。