CA认证简单介绍与工作流程

转载自：https://blog.csdn.net/cnh294141800/article/details/25242765

CA工作原理

数字安全证书利用一对互相匹配的密钥进行加密、解密。每个用户自己设定一把特定的仅为本人所知的私有密钥（私钥），用它进行解密和签名；同时设定一把公共密钥（公钥）并由本人公开，为一组用户所共享，用于加密和验证签名。当发送一份保密文件时，发送方使用接收方的公钥对数据加密，而接收方则使用自己的私钥解密，这样信息就可以安全无误地到达目的地了。通过数字的手段保证加密过程是一个不可逆过程，即只有用私有密钥才能解密。在公开密钥密码体制中，常用的一种是RSA体制。其数学原理是将一个大数分解成两个质数的乘积，加密和解密用的是两个不同的密钥。即使已知明文、密文和加密密钥（公开密钥），想要推导出解密密钥（私密密钥），在计算上是不可能的。按现在的计算机技术水平，要破解目前采用的1024位RSA密钥，需要上千年的计算时间。公开密钥技术解决了密钥发布的管理问题，商户可以公开其公开密钥，而保留其私有密钥。购物者可以用人人皆知的公开密钥对发送的信息进行加密，安全地传送以商户，然后由商户用自己的私有密钥进行解密。

CA是证书的签发机构,它是PKI的核心。CA是负责签发证书、认证证书、管理已颁发证书的机关。它要制定政策和具体步骤来验证、识别用户身份，并对用户证书进行签名，以确保证书持有者的身份和公钥的拥有权。。
　　CA 也拥有一个证书（内含公钥）和私钥。网上的公众用户通过验证 CA 的签字从而信任 CA ，任何人都可以得到 CA 的证书（含公钥），用以验证它所签发的证书。
如果用户想得到一份属于自己的证书，他应先向 CA 提出申请。在 CA 判明申请者的身份后，便为他分配一个公钥，并且 CA 将该公钥与申请者的身份信息绑在一起，并为之签字后，便形成证书发给申请者。
　　如果一个用户想鉴别另一个证书的真伪，他就用 CA 的公钥对那个证书上的签字进行验证，一旦验证通过，该证书就被认为是有效的。
　　证书
　　证书实际是由证书签证机关（CA）签发的对用户的公钥的认证。
　　证书的内容包括：电子签证机关的信息、公钥用户信息、公钥、权威机构的签字和有效期等等。目前，证书的格式和验证方法普遍遵循X.509 国际标准。
　　加密：　
　我们将文字转换成不能直接阅读的形式（即密文）的过程称为加密。
　　解密：　　
我们将密文转换成能够直接阅读的文字（即明文）的过程称为解密。

　　如何在电子文档上实现签名的目的呢？我们可以使用数字签名。RSA公钥体制可实现对数字信息的数字签名，方法如下：
　　信息发送者用其私钥对从所传报文中提取出的特征数据（或称数字指纹）进行RSA算法操作，以保证发信人无法抵赖曾发过该信息（即不可抵赖性），同时也确保信息报文在传递过程中未被篡改（即完整性）。当信息接收者收到报文后，就可以用发送者的公钥对数字签名进行验证。
数字证书：
　　答: 数字证书为实现双方安全通信提供了电子认证。在因特网、公司内部网或外部网中，使用数字证书实现身份识别和电子信息加密。数字证书中含有密钥对（公钥和私钥）所有者的识别信息，通过验证识别信息的真伪实现对证书持有者身份的认证。
　　
使用数字证书能做什么? 　
　数字证书在用户公钥后附加了用户信息及CA的签名。公钥是密钥对的一部分，另一部分是私钥。公钥公之于众，谁都可以使用。私钥只有自己知道。由公钥加密的信息只能由与之相对应的私钥解密。为确保只有某个人才能阅读自己的信件，发送者要用收件人的公钥加密信件；收件人便可用自己的私钥解密信件。同样，为证实发件人的身份，发送者要用自己的私钥对信件进行签名；收件人可使用发送者的公钥对签名进行验证，以确认发送者的身份。
　　在线交易中您可使用数字证书验证对方身份。用数字证书加密信息，可以确保只有接收者才能解密、阅读原文，信息在传递过程中的保密性和完整性。有了数字证书网上安全才得以实现，电子邮件、在线交易和信用卡购物的安全才能得到保证。

2、CA的架构
   CA认证的主要工具是CA中心为网上作业主体颁发的数字证书。CA架构包括PKI结构、高强度抗攻击的公开加解密算法、数字签名技术、身份认证技术、运行安全管理技术、可靠的信任责任体系等等。
   公钥加密的信息必须由对应的私钥才能解密，同样，私钥做出的签名，也只有配对的公钥才能解密。公钥有时用来传输对称密钥，这就是数字信封技术。密钥的管理政策是把公钥和实体绑定，由CA中心把实体的信息和实体的公钥制作成数字证书，证书的尾部必须有CA中心的数字签名。
   由于CA中心的数字签名是不可伪造的，因此实体的数字证书不可伪造。CA中心对实体的物理身份资格审查通过后，才对申请者颁发数字证书，将实体的身份与数字证书对应起来。由于实体都信任提供第三方服务的CA中心，因此，实体可以信任由CA中心颁发数字证书的其他实体，放心地在网上进行作业和交易。

工作原理：
现在假设客户A向银行B传送数字信息，为了保证信息传送的真实性、完整性和不可否认性，需要对要传送的信息进行数字加密和数字签名，其传送过程如下：

　　（1）客户A准备好要传送的数字信息（明文）。（准备明文）

　　（2）客户A对数字信息进行哈希（hash）运算，得到一个信息摘要。（准备摘要）

　　3）客户A用自己的私钥（SK）对信息摘要进行加密得到客户A的数字签名，并将其附在数字信息上。　（用私钥对数字信息进行数字签名）　

　　4）客户A随机产生一个加密密钥（DES密钥），并用此密钥对要发送的信息进行加密，形成密文。（生成密文）

　　5）客户A用双方共有的公钥（PK）对刚才随机产生的加密密钥进行加密，将加密后的DES密钥连同密文一起传送给乙。（用公钥对DES密钥进行加密）　　

　　6）银行B收到客户A传送过来的密文和加过密的DES密钥，先用自己的私钥（SK）对加密的DES密钥进行解密，得到DES密钥。（用私钥对DES密钥解密）　　

　　7）银行B然后用DES密钥对收到的密文进行解密，得到明文的数字信息，然后将DES密钥抛弃（即DES密钥作废）。（解密文）　　

　　8）银行B用双方共有的公钥（PK）对客户A的数字签名进行解密，得到信息摘要。银行B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。　　
（用公钥解密数字签名）
　　9）银行B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。（对比信息摘要和信息）

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