公钥密码

　　公钥密码可以解决密钥配送问题。

什么是公钥密码

　　公钥密码（public-key cryptography）中，密钥分为加密密钥和解密密钥两种。发送者用加密密钥对消息进行加密，接收者用解密密钥对密文进行解密。要理解公钥密钥，清楚地区分加密密钥和解密密钥是非常重要改的。加密密钥是发送者加密时使用的，而解密密钥则是接收者解密时使用的。

　　加密密钥和解密密钥的区别：

• • 发送者只需要加密密钥
  • 接收者只需要解密密钥
  • 解密密钥不可以被窃听者获取
  • 加密密钥被窃听者获取也没关系

　　业绩就是说，解密密钥从一开始就是由接收者自己保管的，因此只要将加密密钥发给发送者就可以解决密钥配送问题了，而根本不需要配送解密密钥。

　　

　　公钥密钥中，加密密钥一般是公开的。正是由于加密密钥可以任意公开，因此该密钥被称为公钥（public key）。公钥可以通过邮件直接发送给接收者，也可以刊登在报纸的广告栏上，做成看板放在街上，或者做成网页公开给世界上任何人，而完全不必担心内窃听者Eve窃取。

　　当然，我们也没有必要非要将公钥公开给全世界所有的人，但至少我们需要将公钥发送给需要使用公钥进行加密的通信对象（也就是给自己发送密文的发送者）。

　　相对地，解密密钥是绝不能公开的，这个密钥只能由自己来使用 ，因此成为私钥（private key）。私钥不可以被别人知道，也不可以将它发送给别人，甚至也不能发送给自己的通信对象。

　　公钥和私钥是一一对应的，一对公钥和私钥统称为密钥对（key pair）。由公钥进行加密的密文，必须使用与该公钥配对的私钥才能够解密。密钥对中的两个密钥之间具有非常密切的关系——数学上的关系——因此公钥和私钥是不能分别单独生成的。

　　公钥密码的使用者需要生成一个包含公钥和私钥的密钥对，其中公钥会被发送给别人，而私钥则仅供自己使用。

 

公钥的通信流程

　　假设Alice要给Bob发送一条消息，Alice是发送者，Bob是接收者，窃听者Eve能够窃听到他们之间的通信内容。

　　

　　在公钥密钥通信中，通信过程是由接收者Bob来启动的。

　　(1) Bob生成一个包含公钥和私钥的密钥对。

　　　　私钥有Bob自行妥善保管。

　　(2) Bob将自己的公钥发送给Alice。

　　　　Bob的公钥被窃听者Eve截获也没有关系。

　　　　Bob将公钥发送给Alice，表示Bob请Alice用这个公钥对消息进行加密蹦发送给他。

　　(3) Alice用Bob的公钥对消息进行加密。

　　　　加密后的密文只有用Bob的私钥才能够解密。

　　　　虽然Alice拥有Bob的公钥，但用Bob的公钥是无法对密文进行解密的。

　　(4) Alice将密文发送给Bob。

　　　　密文被窃听者Eve截取也没关系。Eve可能拥有Bob的公钥，但是用Bob的公钥是无法进行解密的。

　　(5) Bob用自己的私钥对密文进行解密。

 

　　请参看图5-2，看一看Alice和Bob直接到底传输了哪些信息。其实他们之间传输的信息只有两个：Bob的公钥以及用Bob公钥加密的密文。由于Bob的私钥没有出现在通信内容中，因此窃听者Eve无法对密文进行解密。

　　

 

 

 　　窃听者Eve可能拥有Bob的公钥，但是Bob的公钥只是加密密钥，而不是解密密钥，因此窃听者Eve就无法完成解密操作。

 

相关术语

　　公钥密钥还有各种不同的称谓，例如非对称密钥（asymmetric cryptography）和公钥密码就表示通一个含义，这一术语是相对于对称密钥而言的。在对称密码中，加密和解密使用相同的密钥，即加密和解密只是用同一密码进行相反的操作而已，因此对称密码中的加密和解密就像照镜子一样，是相互对称的。相对地，非对称密码中，加密和解密使用的是不同的密钥，并不是相互对称的，因此称为非对称密码。

　　此外，私钥（private key）这个术语也有很多同义的别名，例如个人密钥、私有密钥、非公开密钥等，也有人将其称为秘密密钥（secret key）。不过，秘密密钥这个词也可以指对称密码的密钥，因此在使用时需要注意。出于这个原因，也有人将对称密码的密钥称为共享秘密密钥，将公钥密码的私钥称为私有秘密密钥以示区别。

　　private key（私钥）是世界上使用最广泛的，也是最不容易引起歧义的名称。

 

公钥密码无法解决的问题

　　公钥密码解密了密钥配送的问题，但这并不意味着它能够解决所有的问题，因为我们需要判断所得到的共啊哟是否正确合法，这个问题被称公钥认证问题。

　　此外，公钥密码还有一个问题就是，它的处理速度只有对称密码的几百分之一。