目前正在做SVAC码流中加密、认证和签名的部分,所以对相关的知识做了一下普及,有点乱,后续再整理吧...
数字证书:
数字证书是一个可以证明持有者身份的数据包,它由权威机构下发,如需对证书的可靠性、真实性做校验,可以用权威机构的公钥对证书做签名,对比证书中的签名数据对证书的真伪做验证。数字证书的标准协议规范为X.509第三版,我理解数字证书里面只包含了证书持有者的公钥信息(私钥应该是不会在传输过程中存在的),而且证书是需要随时发送出去的,举个例子来说:我要访问12306的网站,我需要验证我登陆服务器的真伪,12306的登录服务器就应该给我发送一份它的数字证书,我通过校验得知证书是真的并获取了12306的公钥,接着我会用12306的公钥加密一段数据,比如是后面我要用作加密的key,发送给服务器,服务器需要用自己的私钥进行解码而得到这个key用于后续解码。如果不是对用户的身份敏感的服务器这样的验证就可以了,所以你查pc上的证书基本都是各个网站服务器的证书,只需要单向认证,但是如果对用户的身份要求校验,用户也需要有自己的数字证书,也需要被校验,这就是网银中数字证书或者usb Key的用法了。
目前的数字证书的交换都通过SSL交互协议完成,也就是我们经常用到的https://,对于非windows的操作系统,也可以采用SIP协议进行交换,SIP协议的协议标准为RFC3261。
SSL协议:

加密:

  • AES:对称加密算法,是DES的升级替代。AES的key长度支持128bit, 192bit和256bit,分组长度128bit
  • SM1:国标对称加密算法,加密强度为128位,采用硬件实现
  • SM4:国标对称加密算法,随WAPI标准一起公布,可使用软件实现,加密强度为128位
认证:这里的认证专指散列,hash或者杂凑算法,对于任意长度的输入码流,产生定长的杂凑值或者叫摘要信息(Message Digest)
  • MD5:对于任意长度的输入数据,输出的摘要数据长度为128bit,输入数据的分组长度为512bit,不足512bit的部分需要补齐
  • SHA1:对于任意长度的输入数据,输出的摘要数据长度为160bit,输入数据的分组长度为512bit,不足512bit的部分需要补齐
  • SM3:国标密码杂凑算法,杂凑值长度为32字节,256bit
签名:
  • RSA:公钥密码算法。
    • 密钥长度为最小为96bit,加密一个byte需要(1+11)个byte=96bit
    • 明文的分片长度为(密钥长度(bytes)-11),片数=(明文长度(bytes)/(密钥长度(bytes)-11))的整数部分+1,就是不足一片的按一片算
    • 签名后的输出长度=片数*密钥长度
    • 目前采用最多的是RSA1024
  • SM2:SM2算法和RSA算法都是公钥密码算法,SM2算法是一种更先进安全的算法,在我们国家商用密码体系中被用来替换RSA算法。
    • 可做签名验签计算,加密解密计算,密钥协商计算
    • SM2的签名速度快,但验签速度慢,这点正好和RSA相反,加解密速度和验签速度一致
    • 其加密强度为256位,签名算法数据输出为64byte,加密算法数据增加96byte

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