关于密码学算法与数字证书相关的文章

图片来源：三张图让你全面掌握加密解密技术

什么是公钥和私钥？

公钥和私钥就是俗称的不对称加密方式。公钥（Public Key）与私钥（Private Key）是通过一种算法得到的一个密钥对（即一个公钥和一个私钥），公钥是密钥对中公开的部分，私钥则是非公开的部分。公钥通常用于加密会话密钥、验证数字签名，或加密可以用相应的私钥解密的数据。

通过这种算法得到的密钥对能保证在世界范围内是唯一的。使用这个密钥对的时候，如果用其中一个密钥加密一段数据，则必须用另一个密钥才能解密。比如用公钥加密的数据就必须用私钥才能解密，如果用私钥进行加密也必须用公钥才能解密，否则将无法成功解密。

数字证书的原理

数字证书采用公钥体制，即利用一对互相匹配的密钥对进行加密、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。

由于密钥仅为本人所有，这样就产生了别人无法生成的文件，也就形成了数字签名。

数字证书是一个经证书授权中心（CA）数字签名的包含公开密钥拥有者信息以及公开密钥的文件。最简单的证书包含一个公开密钥、名称以及证书授权中心的数字签名。数字证书还有一个重要的特征就是只在特定的时间段内有效。

主流数字证书都有哪些格式？

一般来说，主流的Web服务软件，通常都基于OpenSSL和Java两种基础密码库。

• Tomcat、Weblogic、JBoss等Web服务软件，一般使用Java提供的密码库。通过Java Development Kit （JDK）工具包中的Keytool工具，生成Java Keystore（JKS）格式的证书文件。
• Apache、Nginx等Web服务软件，一般使用OpenSSL工具提供的密码库，生成PEM、KEY、CRT等格式的证书文件。
• IBM的Web服务产品，如Websphere、IBM Http Server（IHS）等，一般使用IBM产品自带的iKeyman工具，生成KDB格式的证书文件。
• 微软Windows Server中的Internet Information Services（IIS）服务，使用Windows自带的证书库生成PFX格式的证书文件。

如何判断证书文件是文本格式还是二进制格式？

您可以使用以下方法简单区分带有后缀扩展名的证书文件：

• *.DER或*.CER文件： 这样的证书文件是二进制格式，只含有证书信息，不包含私钥。
• *.CRT文件： 这样的证书文件可以是二进制格式，也可以是文本格式，一般均为文本格式，功能与 *.DER及*.CER证书文件相同。
• *.PEM文件： 这样的证书文件一般是文本格式，可以存放证书或私钥，或者两者都包含。 *.PEM 文件如果只包含私钥，一般用*.KEY文件代替。
• *.PFX或*.P12文件： 这样的证书文件是二进制格式，同时包含证书和私钥，且一般有密码保护。

密钥管理工具

MakeCert（已过期，推荐使用 Powershell New-SelfSignedCertificate）
微软证书创建工具生成仅用于测试目的的 X.509 证书。它创建用于数字签名的公钥和私钥对，并将其存储在证书文件中。此工具还将密钥对与指定发行者的名称相关联，并创建一个 X.509 证书，该证书将用户指定的名称绑定到密钥对的公共部分。

OpenSSL
OpenSSL 是一个强大且应用广泛的安全基础库工具。

OpenSSL 创建RSA私钥 （2048位）
openssl genrsa -out  private_key.pem 2048
openssl rsa -in private_key.pem -pubout -out public_key.pem

Keytool
Keytool工具是 JDK 中自带的密钥管理工具，可以制作Keystore（jks）格式的证书文件，可以从下载JDK工具包来获取Keytool工具。

证书格式转换

以下证书格式之间是可以互相转换的

• 将JKS格式证书转换成PFX格式

  您可以使用JDK中自带的Keytool工具，将JKS格式证书文件转换成PFX格式。例如，您可以执行以下命令将 server.jks证书文件转换成server.pfx证书文件：

  keytool -importkeystore -srckeystore D:\server.jks -destkeystore D:\server.pfx
          -srcstoretype JKS -deststoretype PKCS12

   

• 将PFX格式证书转换为JKS格式

  您可以使用JDK中自带的Keytool工具，将PFX格式证书文件转换成JKS格式。例如，您可以执行以下命令将 server.pfx证书文件转换成server.jks证书文件：

  keytool -importkeystore -srckeystore D:\server.pfx -destkeystore D:\server.jks
          -srcstoretype PKCS12 -deststoretype JKS

   

• 将PEM/KEY/CRT格式证书转换为PFX格式

  您可以使用 OpenSSL工具，将KEY格式密钥文件和CRT格式公钥文件转换成PFX格式证书文件。例如，将您的KEY格式密钥文件（server.key）和CRT格式公钥文件（server.crt）拷贝至OpenSSL工具安装目录，使用OpenSSL工具执行以下命令将证书转换成server.pfx证书文件：

  openssl pkcs12 -export -out server.pfx -inkey server.key -in server.crt

   

• 将PFX转换为PEM/KEY/CRT

  您可以使用 OpenSSL工具，将PFX格式证书文件转化为KEY格式密钥文件和CRT格式公钥文件。例如，将您的PFX格式证书文件拷贝至OpenSSL安装目录，使用OpenSSL工具执行以下命令将证书转换成server.pem证书文件KEY格式密钥文件（server.key）和CRT格式公钥文件（server.crt）：

  openssl pkcs12 -in server.pfx -nodes -out server.pem
  openssl rsa -in server.pem -out server.key
  openssl x509 -in server.pem -out server.crt

REFER:
数字证书原理
http://www.cnblogs.com/JeffreySun/archive/2010/06/24/1627247.html
数字签名是什么？
http://www.ruanyifeng.com/blog/2011/08/what_is_a_digital_signature.html
数字证书常见标准
https://www.cnblogs.com/cuimiemie/p/6442685.html
keytool和openssl生成的证书转换
https://www.cnblogs.com/cuimiemie/p/6442668.html
数字证书应用综合揭秘（包括证书生成、加密、解密、签名、验签）
https://www.cnblogs.com/leslies2/p/7442956.html
浅谈常见的七种加密算法及实现
https://juejin.im/post/5b48b0d7e51d4519962ea383
证书及证书管理(keytool工具实例)
https://www.cnblogs.com/benwu/articles/4891758.html
https://www.alibabacloud.com/help/zh/faq-detail/42214.htm

https://github.com/google/tink