刚进公司，在实习期需要了解很多关于加解密算法和证书相关的东西，我以写博客的方式把我近1个多月了解的东西整理出来传授给大家，大家觉得可以的话请不要吝啬你们的赞。
目录
通过LDAP进行证书CRL验证和OCSP方式验证有什么区别？
Pkcs7、Pkcs1、attach报文、detached报文、RAW等概念
SSL协议认证握手流程 原文：https://blog.csdn.net/chris_hee/article/details/83262745
什么是PKI
PKI的基础技术包括数据保护 ，数字签名 ，数据完整性验证， 抗抵赖性 ， 数组信封等。
完整的PKI机构必须有以下5大系统：
- 权威认证机构(CA)
- 注册中心(RA) 和证书存储库（LDAP)
- 证书管理机构/证书备份与恢复系统（KMC）
- 证书作废系统（CRL）
- 应用接口(RADS)
证书申请流程
- 用户到RA（证书注册中心）提交申请
- USEBKEY生成签名密钥对，同时产生CSR（证书签名请求文件） ，传递给RA
- RA将用户信息和CSR提交个CA（证书权威认证机构）
- CA向KMC（证书管理机构）请求加密密钥，同时提交用户的签名公钥
- KMC生成加密密钥对，使用用户的签名公钥对生成的加密私钥进行加密
- KMC将经过签名公钥加密的加密私钥和加密公钥发送给CA
- CA将用户信息和签名和加密公钥签名，生成证书
- 发布证书
- RA从CA下载证书和经过签名公钥加密的私钥
- 下载和安装证书和经过签名公钥加密过的私钥
加密与解密
公钥加密，私钥解密
签名认证
私钥加密叫做签名，公钥解密叫做认证（验签），具有抗抵赖性，不是该私钥的公钥解不了密，所以具有验证性
数字信封
对称加密和非对称加密都有着自己各自的优点。
对称加密加解密运算非常快，适合处理大批量数据，非对称密码算法公私钥分离，适合密钥分发和管理，但运算速度慢，不适合大批量处理数据。若能够将对称密码算法和非对称密码算法的优点结合起来，既能够处理大批量的的数据，又能高效的分发管理密钥，于是数字信封由此诞生。
数字信封的原理是采用对称密码算法对大批量数据进行加密，然后采用非对称密码算法对其中的对称密钥进行加密；解密过程时，首先用非对称密码算法解密获取对称密钥，然后使用对称密钥解密数据，获取数据明文。
数字签名
将数据明文通过Hash函数生成数字摘要，然后通过加密私钥进行加密，然后将数字摘要和数据明文一起发送给接收者，接收者只有通过发送者的公钥才能解密获取数字摘要，然后将原文通过相同的Hash函数生成摘要与获取到的摘要进行对比，如果一样就是正确的原文。
证书包含的内容
- 版本号
- 序列号
- 签名
- 颁发者
- 有效期
- 主体
- 主体公钥信息
- 主体唯一标识符
- 颁发者唯一标识符
- 扩展
通过LDAP进行证书CRL验证和OCSP方式验证有什么区别？
一般对于证书状态的查询，是通过LDAP协议从证书存储的目录服务器，将CRL下载到自己的机器上，再根据CRL了解证书的目前状况。但CRL自身存在着一些缺点（如：延时性，文件过大和重复下载等），OCSP就是针对这些缺点所推出的，在线证书状况协议，此协议在１９９９年６月为IETF所接收
常见的对称加密和非对称加密算法
常见的对称加密算法： DES ， ３DES ，RC ， RC４，AES等
常见的非对称加密算法： RSA ，DSA ，ECC
四种算法模式及其各自的优缺点
- 电子密码本（Eletronic CoodBook, ECB）
- 密码分组链（Cipher Block Chaining , CBC）
- 输出反馈（Output FeedBack , OFB ）
- 密文反馈（ Cipher FeedBack , CFB）
电子密码本模式
优点： 简单 ，有利于并行运算，误差不会被传送
缺点： 不能隐藏明文的模式，可能对明文进行主动攻击
密码分组链模式
优点：不容易主动攻击，安全性好于ECB，适合传输长度长的报文，是SSL，IPSec的标准
缺点：不利于并行运算 ， 误差传递，需要初始化向量IV
密文反馈
优点：
1.隐藏了明文模式;
2.分组密码转化为流模式;
3.可以及时加密传送小于分组的数据;
缺点:
1.不利于并行计算;
2.误差传送：一个明文单元损坏影响多个单元;
3.唯一的IV;
输出反馈
优点:
1.隐藏了明文模式;
2.分组密码转化为流模式;
3.可以及时加密传送小于分组的数据;
缺点:
1.不利于并行计算;
2.对明文的主动攻击是可能的;
3.误差传送：一个明文单元损坏影响多个单元;
base64编码原理与长度
长度计算：beforeEncode为Encode之前的字符串
if（beforeEncode．length％３！＝０）｛ Encode．length ＝ （beforeEncode．length／３＋１）＊４｝
else｛ Encode．length ＝ （beforeEncode．length／３）＊４｝
Pkcs7、Pkcs1、attach报文、detached报文、RAW等概念
PKCS#1：RSA加密标准。PKCS#1定义了RSA公钥函数的基本格式标准，特别是数字签名。它定义了数字签名如何计算，包括待签名数据和签名本身的格式；它也定义了PSA公/私钥的语法。
PKCS#7：密码消息语法标准。PKCS#7为使用密码算法的数据规定了通用语法，比如数字签名和数字信封。PKCS#7提供了许多格式选项，包括未加密或签名的格式化消息、已封装（加密）消息、已签名消息和既经过签名又经过加密的消息。
签名类型一共有三种，如下
1，Attach签名：
它符合PKCS#7语法标准
其特点是将 数据原文，签名证书，签名算法，签名数据 封装成签名结果，因此验签名时只需要将签名结果提交到服务器进行验证。
2，Detached签名：
它符合PKCS#7语法标准
其特点是将 签名证书，签名算法，签名数据 封装为签名结果，因为不包含数据原文，因此验签名时需要将数据原文和签名结果提交到服务器进行验证。
3，RAW签名：
又称为裸签名
其特点是将签名数据封装成签名结果，因此验签名时需要将数据原文，签名证书，签名算法一起提交到服务器进行验证。
Der、 Cer、 Pfx、 Pem等相关概念
相关链接为：https://blog.51cto.com/wushank/1915795
PEM – Openssl使用 PEM(Privacy Enhanced Mail)格式来存放各种信息,它是 openssl 默认采用的信息存放方式。Openssl 中的 PEM 文件一般包含如下信息:
-
内容类型:表明本文件存放的是什么信息内容,它的形式为“——-BEGIN XXXX ——”,与结尾的“——END XXXX——”对应。
-
头信息:表明数据是如果被处理后存放,openssl 中用的最多的是加密信息,比如加密算法以及初始化向量 iv。
-
信息体:为 BASE64 编码的数据。可以包括所有私钥（RSA 和 DSA）、公钥（RSA 和 DSA）和 (x509) 证书。它存储用 Base64 编码的 DER 格式数据，用 ascii 报头包围，因此适合系统之间的文本模式传输。
DER – 辨别编码规则 (DER) 可包含所有私钥、公钥和证书。它是大多数浏览器的缺省格式，并按 ASN1 DER 格式存储。它是无报头的 － PEM 是用文本报头包围的 DER。
CER - 还是certificate,还是证书,常见于Windows系统,同样的,可能是PEM编码,也可能是DER编码,大多数应该是DER编码.证书中没有私钥，DER 编码二进制格式的证书文件
PFX/P12 - predecessor of PKCS#12,包含公钥和私钥的二进制格式证书
各种算法密钥长度
| 加密算法 | 密钥长度(bit) | 算法种类 | 介绍 |
| SM1 | 128 | 对称加密 | 算法不公开 |
| SM2 | 公钥64*8=512位，私钥32*8 = 256位 | 非对称加密 | 基于ECC, 比2048位的RSA加密度还高 |
| SM3 | ----------Hash----256---- | --------杂凑算法----- |
消息摘要，校验结果为256位 |
| SM4 | 128 | 对称加密 | 密钥长度和分组长度均为128位 |
| DES | 56 | 对称加密 | 奇偶验证位8位 |
| 3DES | 112，168 | 对称加密 | 是基于DES的对称算法，使用两个独立密钥对明文运行 DES 算法三次，从而得到 112 位有效密钥强度. 双倍加密（左边8字节加密 --> 右边8字节加密 --> 左边8字节加密） 三倍加密 (左边8字节加密 --> 中间8字节加密 --> 左边8字节加密) |
| RC2 | 密码长度可变 （8-1024） |
对称加密 | 变长密钥对大量数据进行加密，比 DES 快.它的输入和输出都是64bit。密钥的长度是从1字节到128字节可变，但目前的实现是8字节（1998年） |
| RC4 | 密码长度可变 （8-2048） |
对称加密 | 不同于 DES的是，RC4 不是对明文进行分组处理，而是字节流的方式依次加密明文中的每一个字节，解密的时候也是依次对密文中的每一个字节进行解密 |
| RC5 | 密码长度可变 （0 - 2040） |
对称加密 | 密钥长度和迭代轮数均可变，密码长度由参数决定 |
| BLOWFISH | 密码长度可变 (256-448) |
对称加密 | 运算速度很快， 军事级、可通过改变密钥长度调整安全性 |
| TwoFish | 支持128、196、256位的密钥长度 |
||
| AES | 128（最好）、192、256 | 对称加密 | ，是下一代的加密算法标准，速度快，安全级别高 |
| RSA | 1024（常用)、2048 | 非对称加密 |
一个支持变长密钥的公共密钥算法，需要加密的文件块的长度也是可变的， |
| ECC | 160（最好） | 非对称加密 | 椭圆曲线密码编码学 |
| DSA | 1024 | 非对称加密 | 只能用作数字签名，是一种标准的 DSS（数字签名标准），严格来说不算加密算法， |
SSL协议认证握手流程 原文：https://blog.csdn.net/chris_hee/article/details/83262745
单向认证：
①客户端的浏览器向服务器传送客户端 SSL 协议的版本号，加密算法的种类，产生的随机数，以及其他服务器和客户端之间通讯所需要的各种信息。
②服务器向客户端传送 SSL 协议的版本号，加密算法的种类，随机数以及其他相关信息，同时服务器还将向客户端传送自己的证书。
③客户利用服务器传过来的信息验证服务器的合法性，服务器的合法性包括：证书是否过期，发行服务器证书的 CA 是否可靠，发行者证书的公钥能否正确解开服务器证书的“发行者的数字签名”，服务器证书上的域名是否和服务器的实际域名相匹配。如果合法性验证没有通过，通讯将断开；如果合法性验证通过，将继续进行第四步。
④用户端随机产生一个用于后面通讯的“对称密码”，然后用服务器的公钥（服务器的公钥从步骤②中的服务器的证书中获得）对其加密，然后将加密后的“预主密码”传给服务器。
⑤如果服务器要求客户的身份认证（在握手过程中为可选），用户可以建立一个随机数然后对其进行数据签名，将这个含有签名的随机数和客户自己的证书以及加密过的“预主密码”一起传给服务器。
⑥如果服务器要求客户的身份认证，服务器必须检验客户证书和签名随机数的合法性，具体的合法性验证过程包括：客户的证书使用日期是否有效，为客户提供证书的CA 是否可靠，发行CA 的公钥能否正确解开客户证书的发行 CA 的数字签名，检查客户的证书是否在证书废止列表（CRL）中。检验如果没有通过，通讯立刻中断；如果验证通过，服务器将用自己的私钥解开加密的“预主密码 ”，然后执行一系列步骤来产生主通讯密码（客户端也将通过同样的方法产生相同的主通讯密码）。
⑦服务器和客户端用相同的主密码即“通话密码”，一个对称密钥用于 SSL 协议的安全数据通讯的加解密通讯。同时在 SSL 通讯过程中还要完成数据通讯的完整性，防止数据通讯中的任何变化。
⑧客户端向服务器端发出信息，指明后面的数据通讯将使用的步骤⑦中的主密码为对称密钥，同时通知服务器客户端的握手过程结束。
⑨服务器向客户端发出信息，指明后面的数据通讯将使用的步骤⑦中的主密码为对称密钥，同时通知客户端服务器端的握手过程结束。
⑩SSL 的握手部分结束，SSL 安全通道的数据通讯开始，客户和服务器开始使用相同的对称密钥进行数据通讯，同时进行通讯完整性的检验。
双向认证：
① 浏览器发送一个连接请求给安全服务器。
② 服务器将自己的证书，以及同证书相关的信息发送给客户浏览器。
③ 客户浏览器检查服务器送过来的证书是否是由自己信赖的 CA 中心所签发的。如果是，就继续执行协议；如果不是，客户浏览器就给客户一个警告消息：警告客户这个证书不是可以信赖的，询问客户是否需要继续。
④ 接着客户浏览器比较证书里的消息，例如域名和公钥，与服务器刚刚发送的相关消息是否一致，如果是一致的，客户浏览器认可这个服务器的合法身份。
⑤ 服务器要求客户发送客户自己的证书。收到后，服务器验证客户的证书，如果没有通过验证，拒绝连接；如果通过验证，服务器获得用户的公钥。
⑥ 客户浏览器告诉服务器自己所能够支持的通讯对称密码方案。
⑦ 服务器从客户发送过来的密码方案中，选择一种加密程度最高的密码方案，用客户的公钥加过密后通知浏览器。
⑧ 浏览器针对这个密码方案，选择一个通话密钥，接着用服务器的公钥加过密后发送给服务器。
⑨ 服务器接收到浏览器送过来的消息，用自己的私钥解密，获得通话密钥。
⑩ 服务器、浏览器接下来的通讯都是用对称密码方案，对称密钥是加过密的。
备注：上面所述的是双向认证 SSL 协议的具体通讯过程，这种情况要求服务器和用户双方都有证书。单向认证 SSL 协议不需要客户拥有 CA 证书，具体的过程相对于上面的步骤，只需将服务器端验证客户证书的过程去掉，以及在协商对称密码方案，对称通话密钥时，服务器发送给客户的是没有加过密的（这并不影响 SSL 过程的安全性）密码方案。这样，双方具体的通讯内容，就是加过密的数据，如果有第三方攻击，获得的只是加密的数据，第三方要获得有用的信息，就需要对加密的数据进行解密，这时候的安全就依赖于密码方案的安全。而幸运的是，目前所用的密码方案，只要通讯密钥长度足够的长，就足够的安全。这也是我们强调要求使用 128 位加密通讯的原因。