加密技术

1. 加密技术

 对称加密就是指，加密和解密使用同一个密钥的加密方式。需要用到的有加密算法和加密秘钥。例如加密算法可以类似这样的加密规则(a ->b，b->w，c->a)
   发送方使用密钥将明文数据加密成密文，然后发送出去，接收方收到密文后，使用同一个密钥将密文解密成明文读取。
   优点：加密计算量小、速度快，效率高，适合对大量数据进行加密的场景。   缺点：（1）密钥不适合在网上传输（容易被截取），（2）密钥维护麻烦
    DES 、3DES、Blowfish、IDEA、RC4、RC5、RC6和AES。
   数据加密标准DES属于常规密钥密码体制，是一种分组密码。加密前，先对整个明文进行分组，每一组长为64位，然后对每一个64位二进制数据进行加密处理，产生一组64位密文数据。最后将各组密文串接起来，即得出整个的密文。使用的密钥为64位（实际密钥长度为56位，有8位用于奇偶检验）
   DES的保密性取决于密钥的保密，而算法是公开的。尽管人们在破译DES方面取得了许多进展，但至今仍未能找到比穷举搜索密钥更有效的方法。DES是世界上第一个公认的实用密码算法标准，它曾对密码学的发展做出了重大贡献。目前较为严重的问题是DES的密钥长度，现在已经设计出搜索DES密钥的专用芯片。
   DES算法安全性取决于密钥长度，56位密钥破解需要3.5到21分钟，128位密钥破解需要5.4 * 10^18次方年
    注意的是：这里是没有密钥的情况下，直接穷举密钥尝试破解。如果密钥在传送过程中被人截取了，就相当于直接知道加密规则了，根本不需要破解，因此密钥在网络中传送还是不安全。 
   与对称加密算法不同，非对称加密算法需要密钥对，即两个密钥：公开密钥（公钥）和私有密钥（私钥）。
   公开密钥与私有密钥是一对，如果用公开密钥对数据进行加密，只有用对应的私有密钥才能解密；如果用私有密钥对数据进行加密，那么只有用对应的公开密钥才能解密。因为加密和解密使用的是两个不同的密钥，所以这种算法叫作非对称加密算法。
   公钥和私钥是怎么来的？   操作系统随机生成一个随机数，将这个随机数通过某个函数进行运算，分成两部分，公钥和私钥
   优点：安全性高   缺点：加密与解密速度慢。
   RSA、ECC（移动设备用）、Diffie-Hellman、El Gamal、DSA（数字签名用）。
   答案是不能   鉴于非对称加密的机制，我们可能会有这种思路：服务器先把公钥直接明文传输给浏览器，之后浏览器向服务器传数据前都先用这个公钥加密好再传，这条数据的安全似乎可以保障了！ 因为只有服务器有相应的私钥能解开这条数据 。   然而 由服务器到浏览器的这条路怎么保障安全？ 如果服务器用它的的私钥加密数据传给浏览器，那么浏览器用公钥可以解密它，而这个公钥是一开始通过明文传输给浏览器的，这个公钥被谁劫持到的话，他也能用该公钥解密服务器传来的信息了。所以 目前似乎只能保证由浏览器向服务器传输数据时的安全性 （其实仍有漏洞，下文会说）。
   1、先通过非对称加密技术，把对称加密的密钥X传给对方，使得这个对称加密的密钥X是安全的   2、后面再通过对称加密技术进行数据传输
   详细流程   （1）服务器端拥有用于非对称加密的 公钥A 、 私钥A’ 。   （2）客户端向网站服务器请求，服务器先把 公钥A 明文给传输浏客户端   （3）客户端随机生成一个用于对称加密的 密钥X ，用 公钥A 加密后传给服务器端。   （4）服务器端拿到后用 私钥A’ 解密得到 密钥X 。   （5）这样双方就都拥有 密钥X 了，且别人无法知道它。之后双方所有数据都用 密钥X 加密解密。   
                                           
   数字签名是基于公钥密码体制（非对称密钥密码体制）的。
   数字签名必须保证以下三点：
                                           上图位用户A使用数字签名向用户B传输一份文件的过程：
   什么时候使用这种不对文件加密，而对文件的摘要加密（对文件进行签名）的技术呢？
                                                                                    注意： 这里强调的是只有“A公钥” 上有认证机构CA的数字签名，意思是CA用它的私钥对“A公钥”的内容进行单向散列函数得到的 加密摘要（数字签名） ，该签名放在“A公钥”中（左上角那个），对于B用户来说，它从可靠的路径拿到CA的公钥，使用CA的公钥解密“A公钥”的内容得到的128位的摘要 和 “A公钥”的内容通过单向散列函数计算出来的是否一致，如果是表示认可这个“A公钥”   
                                           
   当用户A遗失或泄露了CA颁发的证书后，为了避免他人使用该证书冒充用户A，用户A向认证机构CA "挂失" 该证书。于是认证机构CA把该证书放入该认证机构的证书吊销列表（CRL）中，并在网上公示。
   用户B在收到用户A的公钥时，除了要验证该公钥是否位认证机构颁发的，还要登录认证机构的网站查看该公钥是否已被认证机构吊销变为无效证书。
   认证机构CA的作用：
    1、http连接很简单，是无状态的，明文传输。https协议 = http协议 + SSL，可以进行加密传输，身份认证     2、http连接的是80端口，https连接的是443端口     3、https协议需要服务器端到CA申请SSL证书，即客户端请求的时候，服务器端发送SSL证书给客户端，SSL证书内容包括公钥、CA机构的数字签名。验证了服务器端的身份以及公钥的可靠性。 （注意：混合加密那里“将公钥A给客户端”，严格的来说是把SSL证书给客户端）
    SSL提供以下三个功能    1、 SSL服务器鉴别。允许用户证实服务器的身份。 具有SSL功能的浏览器维持一个表，上面有一些可信赖的认证中心CA和它们的公钥   2、 SSL客户鉴别。允许服务器证实客户的身份。    3、 加密的SSL会话，通过混合加密实现的 。客户和服务器交互的所有数据都是发送方加密，接受方解密
    SSL的位置    
                                           
   （1）方法：get，post，head，put，delete，option，trace，connect   （2）URL字段   （3）HTTP协议版本
   User-Agent：产生请求的浏览器类型   Aceept：客户端可识别的内容类型列表   Host：主机地址
   200：请求被成功处理   301：永久性重定向   302：临时性重定向   403：没有访问权限   404：没有对应资源   500：服务器错误   503：服务器停机
   HTTP协议的底层使用TCP协议，所以HTTP协议的长连接和短连接在本质上是TCP层的长连接和短连接。由于TCP建立连接、维护连接、释放连接都是要消耗一定的资源，浪费一定的时间。所对于服务器来说，频繁的请求释放连接会浪费大量的时间，长时间维护太多的连接的话又需要消耗资源。所以长连接和短连接并不存在优劣之分，只是适用的场合不同而已。长连接和短连接分别有如下优点和缺点：
   注意： 从HTTP/1.1版本起，默认使用长连接用以保持连接特性。 使用长连接的HTTP协议，会在响应消息报文段加入: Connection: keep-alive。TCP中也有keep alive，但是TCP中的keep alive只是探测TCP连接是否活着，而HTTP中的keep-alive是让一个TCP连接获得更久一点。