信息安全的三要素
信息安全中须要解决的三个问题：
保密性（Confidentiality）：信息在传输是不被泄漏完整性（Integrity）：信息在传输时不被篡改伪造有效性（Availability）：信息的来源是合法可信的
这三点也称CIA Triad
公钥密码解决保密性问题，数字签名解决完整性和有效性问题
密码学 1. 对称加密
采用单个密钥对明文进行加密的方式，同时该密钥也是密文揭秘的锁匙。 所谓对称就是采用这些方法，密文与明文之间可以互相推论下来。
常见的对称加密算法有：
对称加密特征
优势：
1. 加揭秘时速度快、效率高
2. 使用长密钥时难以破解
不足：
1. 算法公开，秘钥失窃则意味着裸奔
2. 秘钥的网路传输常常是不安全的，极易被抓获
3. 发收新双方常常须要管理许多对称密钥，管理成本很高。
基于以上缘由，非对称加密出场了。
2. 非对称加密
汲取对称加密教训，非对称加密有两个密钥，人们称之为私钥（public）和公钥（private），所以又叫公公钥加密。基本定位是公钥加密，私钥揭秘。公钥在网路上传输，私钥保存在自己手里。这样虽然私钥和密文被截也破解不了。 所谓非对称即同一密钥只能双向推论
常见的非对称加密算法有：
非对称加密使消息在网路中传输更为安全，但非对称加揭秘算法速率很慢，且会随着明文（密文）的宽度越发的慢，因此网路传输中有如此一种方案被广泛使用:
明文使用对称加密加密后，其密钥使用非对称加密再度加密，网络传输中传输该密文和加密后的密钥。这样只有晓得非对称加密的公钥才可以解出对称加密后的密钥，进而解出密文。该方案既保证了加揭秘的速率又保证了对称加密密钥的安全,可谓一举两得。
另一个问题随后而至：我如何晓得这份加密数据是你发来的而不是敌军来捣乱假传消息的（或者半道被劫后伪造的）？？？-----看下边数字签名
非对称加密的应用
看个反例：
总结
3. 线性散列算法（签名算法）
散列算法是一般所说的hash算法，它是一种双向不可逆算法。用户可以通过hash算法对目标生成一段特定宽度的惟一hash值，却不能通过该hash值反推目标信息。因此hash算法一般用于不可还原的密码储存、信息完整性校检等方面。
特点
不可逆性一定范围内的唯一性验证简单性
“1. 任意大小任意内容的消息，只要稍稍改变一丁点信息，经摘要算法后就会生成一个面目全非的新的hash”,
“2. 同一不变的原始消息，经同一hash算法在任何情况下就会生成相同的摘要信息”
“3. 已知摘要信息和hash算法难以推断原始信息”
以上三点是hash算法的本意，第一点是它追求的极至。
但对于论据1，实际上这些hash原文生成简略摘要的理论是不创立的。一方面原文不计宽度 不计内容，而摘要大多长度是固定的内容不过五六十个字符，总会发生碰撞（即不同的原文hash出相同的摘要）。
***但技术与理论科学不同之处在于，前者追求可用性并非完美。***
以base58字符集和128位字符宽度来编码摘要，我们瞧瞧它有多少种类（58字符集中任选128个做全排列组合），这绝对是一个比天文数字还大的天文数字，有人算过月球上的原子个数也不过1.287683032×10E50个。
理论上讲hash算法一定不能防止碰撞，但实际上穷人类毕生+其不断发展的量子计算机在有限时间内（比如太阳系毁灭）都不一定就能发生一次碰撞。所以此处的“一定范围”便是指的这个了。
常见的Hash算法有：
4. 数字签名和证书 数字签名
RSA和ECC等等都是常用的数字签名技术，同时它们也是非对称加密技术。很难说“数字签名”和“非对称加密”这三者谁属于谁 谁包含了谁。
现实中，写信、填写票据、签署文件、合同等须要甲乙双方签名，一份具有法律效应的文件生效也少不了签名或签章。签名的作用是要确认信是你写的，合同是你同意的… 确认此处身分是你。 在计算机中数字签名与此具有相同的含意：证明消息是一个特定的人，而不是随随便便一个人发送的（消息的有效性）；数字签名比现实中的签名多了一项功能：它还可以证明消息有没有被篡改（消息的完整性）。
从某一技术角度讲，数字签名是公钥密码的逆应用：用公钥加密消息，用私钥验证（解密）消息
用公钥加密的消息称为签名，只有拥有公钥的用户可以生成签名
用私钥揭秘签名这一步称为验证签名，所有用户都可以验证签名（因为私钥是公开的）。
一旦验证成功，就可以确定该消息是惟一拥有公钥的用户发的，否则就是不相干人发的 不必理会 。
由于公钥是惟一的，因此数字签名可以保证发送者事后不能翻供对报文的签名。由此，消息的接受者可以通过数字签名，使第三方确信签名人的身分及发出消息的事实。出现争辩时，数字签名可称为一个有力的证据。
1. 生成签名
一般来说，不直接对消息进行签名，而是对消息的hash只进行签名，步骤如下：
2. 验证签名
数字签名确定了消息的完整性和初步有效性，为什么是“初步有效性”？试想整个流程：
因为私钥还不安全，试想假如私钥被他人换了，那么所有合法的消息都将验证不成功（合法变非法），只能成功验证换锁匙人的伪造消息（非法变合法）
数字证书因此而生
数字证书
证书实际上是对私钥进行数字签名，它是对私钥合法性提供证明的技术。证书通常包含：公钥（证书中是带有私钥的），公钥的数字签名，公钥拥有者的信息。如果证书验证成功，表示该私钥是合法可信的
接下来问题又来了：验证证书中的数字签名须要另一个私钥，那么这个私钥的合法性又该怎么保证？该问题可以无限循环下去也许是永远解决不了了。每当遇见这些问题，一个类似建行的中心机构就可解决。我们须要一个可信的机构来颁授证书和提供私钥，只要是它提供的私钥 我们就相信是合法的
该机构就是证书颁授机构（Certification Authority，CA）。CA认定“公钥确实属于此人”，并能生成私钥的数字签名。CA有国际性组织和政府筹建的组织，也有通过提供认证服务来赢利的组织。
1. 生成证书 2. 验证证书 3. 证书作废
当用户公钥遗失、被盗时，认证机构须要对证书进行作废（revoke）。要作废证书，认证机构须要制做一张证书作废清单（Certificate Revocation List）,简称CRL。
假设有Bob的证书，该证书有合法的认证机构签名，而且在有效期内，但仅凭这种还不能说明该证书一定有效，还须要查询认证机构最新的CRL，并确认该证书是否有效。
4. 使用场景
场景1
服务器生成私钥和公钥密码对服务器把私钥给CA，CA生成证书，发送给客户端客户端验证证书，取得私钥，已证明私钥是合法的客户端用公钥加密消息，发送给服务器服务器用公钥揭秘消息
场景2
服务器生成私钥和公钥密码对服务器生成消息，用公钥对消息进行数字签名服务器吧私钥给CA。CA生成证书服务器将消息，数字签名，证书一起发送给客户端客户端验证证书取得私钥，公钥合法客户端用私钥验证数字签名，检查消息的完整性和服务器的合法性
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附一份图文并茂的数字签名和证书
