解释非对称加密
解释非对称加密
什么是非对称加密？
非对称加密（asymmetric cryptography），也称为公开密钥加密（public-key cryptography），是密码学的一种算法，它需要两个密钥，一个是公开密钥（public key），另一个是私有密钥（private key）
公开密钥和私有密钥是一对相关联的唯一性密钥，它们之间有数学上的联系，但不能从一个推导出另一个。
非对称加密如何用于数据加密和验证签名？
非对称加密可以用于两种场景：数据加密和验证签名。
数据加密
数据加密指的是将明文数据转换为不可读的形式，以防止未经授权的访问或修改。使用非对称加密算法进行数据加密时，通常遵循以下步骤：
- 发送方使用接收方的公开密钥对明文数据进行加密，得到一段不可读的信息（即 密文）；
- 发送方将这段信息发送给接收方；
- 接收方使用自己的私有密钥对收到的信息进行解密，得到原始明文数据。
这样做可以保证只有持有私有密钥解密数据，防止了中间人攻击
验证签名
验证签名指的是使用非对称加密算法对发送方的身份和数据的完整性进行验证。使用非对称加密算法进行验证签名时，通常遵循以下步骤：
- 发送方使用自己的私有密钥对明文数据进行加密，得到一段不可读的信息（即 数字签名）；
- 发送方将明文数据和数字签名一起发送给接收方；
- 接收方使用发送方的公开密钥对数字签名进行解密，得到原始明文数据；
- 接收方将解密得到的明文数据和收到的明文数据进行比较，如果一致，则说明发送方是可信的，并且数据没有被篡改。
这样做可以保证发送方的身份不可否认，并且数据的完整性得到保障
非对称加密可能存在的面试题和答案
以下是一些关于非对称加密可能存在的面试题和答案：
1. 非对称加密算法有哪些？
答：常见的非对称加密算法有 RSA、DSA、ECC 等。
2. 非对称加密算法和对称加密算法有什么区别？
答：非对称加密算法和对称加密算法主要有以下区别：
-
非对称加密算法需要两个不同的密钥，即公钥和私钥，公钥可以公开，私钥要保密；
- 对称加密算法只需要一个密钥，即加密和解密使用同一个密钥，速度快，但安全性低；
- 非对称加密算法可以用于数字签名，而对称加密算法不能。
3. 非对称加密算法的优缺点是什么？
答：非对称加密算法的优点是：
- 安全性高，不需要在网络上传输私钥，只有持有私钥的一方才能解密数据或验证签名；
- 可以实现身份认证和数据完整性保护，通过数字签名可以防止发送方否认或篡改数据。
非对称加密算法的缺点是：
- 计算复杂度高，速度慢，在某些极端情况下，甚至能比对称加密慢上1000倍；
- 不能直接加密长消息，通常需要结合对称加密或分组密码来实现。
4. 非对称加密的应用场景有哪些？
答：非对称加密的应用场景有以下几种：
- 信息加密：收信者使用私钥解密，发信者使用公钥加密，保证了信息的机密性和完整性；
- 登录认证：客户端使用私钥加密认证标识，服务器使用公钥解密验证身份，保证了客户端的身份真实性；
- 数字签名：发送方使用私钥加密信息摘要，接收方使用公钥解密验证签名，保证了发送方的不可抵赖性和信息的完整性；
- 数字证书：第三方机构（CA）使用私钥对公钥进行签名，生成数字证书，用户可以使用CA的公钥验证数字证书的合法性，保证了公钥的真实性和可信度；
- 网络通信安全：在网络通信中，非对称加密可以用于加密敏感数据，例如密码、银行账号、身份证号等。非对称加密可以在不直接传输密钥的情况下，安全地传输数据。
5. 非对称加密的常见算法有哪些？
答：非对称加密的常见算法有以下几种：
- RSA：是一种基于大数分解的非对称加密算法，它使用一对公钥和私钥来进行加密和解密，它可以用于信息加密、数字签名、数字证书等场景；
- ECC：是一种基于椭圆曲线数学理论的非对称加密算法，它使用更短的密钥来实现与RSA相当或更高的安全性，它可以用于信息加密、数字签名、数字证书等场景；
- SM2：是一种国产的椭圆曲线非对称加密算法，它与ECC类似，但具有自主知识产权和国际标准化优势，它可以用于信息加密、数字签名、数字证书等场景。
6. 非对称加密用于数据加密和验证签名结合使用的过程是怎样的？
答：非对称加密用于数据加密和验证签名结合使用的过程是这样的：
- 发送方生成一对公钥和私钥，并将公钥发送给接收方；
- 接收方生成一个随机数作为对称加密的密钥，并用发送方的公钥对其进行非对称加密，然后发送给发送方；
- 发送方用自己的私钥解密得到对称加密的密钥，然后用该密钥对数据进行对称加密，同时用自己的私钥对数据摘要进行非对称加密，作为数字签名；
- 发送方将加密后的数据和数字签名一起发送给接收方；
- 接收方用对称加密的密钥解密得到原始数据，然后用发送方的公钥解密数字签名得到数据摘要，与自己计算出来的数据摘要进行比较，如果一致，则说明数据没有被篡改，并且来源可靠。
