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加密算法知识目录
加密算法知识
1、密钥交换算法
使用对称加密算法时，密钥交换是个大难题，所以Diffie和Hellman提出了著名的Diffie-Hellman密钥交换算法。
Diffie-Hellman密钥交换算法原理：
（1）Alice与Bob确定两个大素数n和g，这两个数不用保密
（2）Alice选择另一个大随机数x，并计算A如下：A=gx mod n
（3）Alice将A发给Bob
（4）Bob选择另一个大随机数y，并计算B如下：B=gy mod n
（5）Bob将B发给Alice
（6）计算秘密密钥K1如下：K1=Bx mod n
（7）计算秘密密钥K2如下：K2=Ay mod n
K1=K2，因此Alice和Bob可以用其进行加解密
RSA加密算法是基于这样的数学事实：两个大素数相乘容易，而对得到的乘积求因子则很难。加密过程如下：
(1)选择两个大素数P、Q
(2)计算N=P*Q
(3)选择一个公钥（加密密钥）E，使其不是(P-1)与(Q-1)的因子
(4)选择私钥（解密密钥）D，满足如下条件：
(D*E) mod (P-1)(Q-1)=1
(5)加密时，明文PT计算密文CT如下：
CT=PTE mod N
(6)解密时，从密文CT计算明文PT如下：
PT=CTDmodN 这也是SSL中会用一种密钥交换算法。
2、散列算法：
主要用于验证数据的完整性，即保证时消息在发送之后和接收之前没有被篡改对于SSL中使用到的散列算法有MD5、SHA-1。
3、数字证书：
数字证书其实就是一个小的计算机文件，其作用类似于我们的身份证、护照，用于证明身份，在SSL中，使用数字证书来证明自己的身份，而不是伪造的。
4、简单的总结：
在SSL中会使用密钥交换算法交换密钥；使用密钥对数据进行加密；使用散列算法对数据的完整性进行验证，使用数字证书证明自己的身份。
5、 什么是OpenSSL
OpenSSL 是一个安全套接字层密码库，囊括主要的密码算法、常用的密钥和证书封装管理功能及SSL协议，并提供丰富的应用程序供测试或其它目的使用。
6、 基本功能
openssl是一个开源程序的套件、这个套件有三个部分组成：一是libcryto，这是一个具有通用功能的加密库，里面实现了众多的加密库；二是libssl，这个是实现ssl机制的，它是用于实现TLS/SSL的功能；三是openssl，是个多功能命令行工具，它可以实现加密解密，甚至还可以当CA来用，可以让你创建证书、吊销证书。
7、SSL协议实现
一些经过封装，方便你使用加解密和SSL的工具
****密钥、证书的编码格式和后缀名
目前有以下两种编码格式.
PEM - Privacy Enhanced Mail
打开看文本格式,以"-----BEGIN-----"开头, "-----END-----"结尾,
内容是Base64编码，查看PEM格式的信息可以用命令
openssl rsa -in my.pem -text -noout
Unix服务器偏向于使用这种编码格式.
DER - Distinguished Encoding Rules
打开看是二进制格式,不可读，查看DER格式的信息可以用命令
openssl rsa -in my.der -inform der -text -noout
Java和Windows服务器偏向于使用这种编码格式.
8. 使用rsautl进行加密和解密操作，我们还是先看一下帮助文档
$ openssl rsautl -h
Usage: rsautl [options]
-in file input file //输入文件
-out file output file //输出文件
-inkey file input key //输入的密钥
-keyform arg private key format - default PEM //指定密钥格式
-pubin input is an RSA public //指定输入的是RSA公钥
-certin input is a certificate carrying an RSA public key //指定输入的是证书文件
-ssl use SSL v2 padding //使用SSLv23的填充方式
-raw use no padding //不进行填充
-pkcs use PKCS#1 v1.5 padding (default) //使用V1.5的填充方式
-oaep use PKCS#1 OAEP //使用OAEP的填充方式
-sign sign with private key //使用私钥做签名
-verify verify with public key //使用公钥认证签名
-encrypt encrypt with public key //使用公钥加密
-decrypt decrypt with private key //使用私钥解密
-hexdump hex dump output //以16进制dump输出
-engine e use engine e, possibly a hardware device. //指定三方库或者硬件设备
-passin arg pass phrase source //指定输入的密码
9、openssl rsautl 基本的加解密使用
/*生成RSA密钥*/
$ openssl genrsa -des3 -passout pass:123456 -out RSA.pem
Generating RSA private key, 512 bit long modulus
............++++++++++++
...++++++++++++
e is 65537 (0x10001)
/*提取公钥*/
$ openssl rsa -in RSA.pem -passin pass:123456 -pubout -out pub.pem
/*使用RSA作为密钥进行加密，实际上使用其中的公钥进行加密*/
$ openssl rsautl -encrypt -in plain.txt -inkey RSA.pem -passin pass:123456 -out enc.txt
/*使用RSA作为密钥进行解密，实际上使用其中的私钥进行解密*/
$ openssl rsautl -decrypt -in enc.txt -inkey RSA.pem -passin pass:123456 -out replain.txt
/*比较原始文件和解密后文件*/
$ diff plain.txt replain.txt
/*使用公钥进行加密*/
$ openssl rsautl -encrypt -in plain.txt -inkey pub.pem -pubin -out enc1.txt
/*私钥进行解密*/
$ openssl rsautl -decrypt -in enc1.txt -inkey RSA.pem -passin pass:123456 -out replain1.txt
/*比较原始文件和解密后文件*/
$ diff plain.txt replain1.txt
10、签名与验证操作
/*提取PCKS8格式的私钥*/
$ openssl pkcs8 -topk8 -in RSA.pem -passin pass:123456 -out pri.pem -nocrypt
/*使用RSA密钥进行签名，实际上使用私钥进行加密*/
$ openssl rsautl -sign -in plain.txt -inkey RSA.pem -passin pass:123456 -out sign.txt
/*使用RSA密钥进行验证，实际上使用公钥进行解密*/
$ openssl rsautl -verify -in sign.txt -inkey RSA.pem -passin pass:123456 -out replain.txt
/*对比原始文件和签名解密后的文件*/
$ diff plain.txt replain.txt
/*使用私钥进行签名*/
$ openssl rsautl -sign -in plain.txt -inkey pri.pem -out sign1.txt
/*使用公钥进行验证*/
$ openssl rsautl -verify -in sign1.txt -inkey pub.pem -pubin -out replain1.txt
/*对比原始文件和签名解密后的文件*/
$ cat plain replain1.txt
参考俩接：
https://www.jianshu.com/p/15b1d935a44b
來源：简书