对称加密和非对称加密
加密方式：
| 对称加密 | 非对称加密 | |
|---|---|---|
| 原理 | 用一个钥匙去加密数据，解密时也必须使用那把用于加密的钥匙。 | 每个人都有2把钥匙，一个是公钥（可以给任何人），一个是私钥（必须自己拥有）。用公钥加密的数据，只能用私钥解密；用私钥加密的数据，只能用公钥解密。 |
| 算法种类 | DES，3DES，Blowfish,RC5,IDEA | RSA（加密，数字签名），DSA（只能做数字签名），Elgamal，ECC（椭圆曲线加密算法），Rabin，D-H |
| 优点 | 加密，解密速度快 | 1，公钥随便分发；2，可以验证是谁发的；3，只需管理自己的公钥和私钥。 |
| 缺点 | 1，密钥分发困难；2，无法验证是谁发的；3，要管理很多钥匙，每给一个人发，就需要一把和以前不一样的钥匙 | 解密速度和对称加密比，极慢。 |
| 加密解密所有时间 | 假设使用DES算法，对1G数据，加密需要4分钟，解密需要8分钟，加密后的数据变成2G。 | 假设使用RSA算法，对1G数据，加密需要1分钟，解密需要64小时，加密后的数据还是1G。 |
使用非对称加密，解决加密问题的方法：
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案例1 ：小王有公钥m，私钥n；小李有公钥x，私钥y。现在小王要给小李发送数据，要求加密，而且只有小李才能解密，如何做呢？
小王用小李的公钥x加密数据，然后把加密后的数据发送给小李，小李使用自己的私钥y可以机密，没有私钥y的人无法解密。
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案例2：在案例1中，小李虽然能解密，但是不知道这个数据到底是不是小王发过来的。那么如何解决呢？
小王先用自己的私钥m加密数据得到data1（m(data)=data1)，data1就是小王的数字签名，相当于盖了个章；然后再用小李的公钥x加密data1得到data2(data2=x(data1))，然后把data2发给小李；小李拿到数据后，先使用自己的私钥y解开data2，得到data1，然后再用小王的公钥n，解开data1，得到data。所有就实现了，既把数据加密，而且还能验证身份。
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案例3：在案例2中，还有2个问题
- 如何得知data没有被篡改过呢，也就是如何得知数据是完整的呢？
- 如果data很大，则解密需要的时间太长了。
需要使用下面介绍的单向散列（数字摘要）的知识。
第一种解决方案：x{data+n{hash(data)}}
小王用hash运算，计算data的出hash值，在用他的私钥加密data的hash值，最后再用小李的公钥加密（data+加密过的hash值）。
- n{hash(data)是为了保证数据来源于小王。
- hash(data)是为了保证数据的完整性，没有被篡改过。
- x{data+n{hash(data)}}是为了只让小李能够解密。
这个解决方案的好处是，小王只加密data的hash值，hash值跟data比，小得多，加快了小李的解密速度。但是，还是用小李的公钥加密了data+hash值，所以小李解密还是慢。
第二种解决方案：key{data+n{hash(data)}}+x(key)
使用对称加密的方式，加密data+data的hash值；用非对称的方式加密对称加密时的密钥。
小李拿到加密数据后，先用自己的私钥y解密x(key)，得到对称加密使用的key；再用此key解密key{data+n{hash(data)}}，得到data+n{hash(data)}，注意，此处是用对称方式解密，所以非常快；再用小王的公钥m解密n{hash(data)}得到，data的hash值（能够解开则说明来源是小王，所以来源没问题），再用同样的散列算法，计算出data的hash值，对比计算出来的hash值和解密得到的hash值是否一样，一样则说明数据没有被篡改过。而且即使别人拿到了加密的数据，由于没有小李的私钥，所以无法解密得到key。
单向散列hash算法（数字摘要）
对一个数据做hash运算，不管这个数据的大小多大，运算后的结果叫hash值，hash值都是固定长度的串。并且有雪崩效果，即使修改一点数据的内容，运算后得出的hash值都面目全非，所以无法从hash值推到出数据。
hash算法：MD5(128bits)，sha1(160bits)，sha224，sha256，sha384，sha512
hash(data) = digest
计算数据的hash值的命令
sha1sum sha224sum sha256sum sha384sum sha512sum sharesec
检查hash值是否发生变化：--check
[root@localhost ~]# echo 222 > f1
[root@localhost ~]# sha256sum f1 > f1.256
[root@localhost ~]# cat f1.256
8f8eea956d0ea50d6442fdab213326f75bb6f584268b0795ad452faa85db5f9d f1
[root@localhost ~]# sha256sum --check f1.256
f1: OK
[root@localhost ~]# echo 333 > f1
[root@localhost ~]# sha256sum --check f1.256
f1: FAILED
sha256sum: WARNING: 1 computed checksum did NOT match
反思yum和rpm安装包时，如何检查包的完整性的呢？如何检测来源的真实性呢？
来源真实性不用检查，因为是从官网和信得过镜像网站下载rpm，或者信得过的yum仓库。
完整性检查使用centos给提供的公钥去解密，得到hash值，然后计算包的hash值，一样的话，说明完整性没有问题。
centos的公钥在哪里呢？/etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-CentOS-7
使用：rpm --import /etc/pki/rpm-gpg/RPM-GPG-KEY-CentOS-7导入公钥后，就可验证包的完整性了。
验证包完整性的命令：rpm -V 包名
安装包的时候，把每个安装的文件的hash值都存储起来了，所以可以使用rpm -V去检证。
验证bash，没发现问题，说明没有被修改过。
验证httpd，发现有修改过，修改过的文件也列出来了。
# rpm -V bash
# rpm -V httpd
S.5....T. c /etc/httpd/conf/httpd.conf
对称密钥如何定期更换呢？
我们知道对称密钥的很难分发，可以使用非对称方式，加密对称的密钥。还有没有别的办法?
使用DH（Deffie-Hellman）算法。
有A和B2个人，他们已经互相都有了对称密钥，现在想更换对称密钥。
1，A和B协商使用2个整数a和p，a是整数，p是大的素数
2，A生成隐私数据x，x必须小于p，计算a^x%p，把计算结果发给B（不怕别别人看到）
3，B生成隐私数据y，计算a^y%p，把计算结果发给A（不怕别别人看到）
4，A拿到y，计算[(ay%p)x]%p = a^xy%p
5，B拿到x，计算[(ax%p)y]%p = a^xy%p
6，A和B得到同样的值，就把这个值作为新的对称密钥使用。
使用gpg实现对称加密
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加密：
gpg -c file会弹出一个窗口，让你输入密钥，输入2次，并生成file.gpg文件。
-
解密：
gpg -o file -d file.gpg会弹出一个窗口，让你输入密钥。解密成功的话生成file文件。
使用gpg实现非对称加密
1，在机器A上，使用gpg --list-keys生成公钥和私钥
如果执行gpg --gen-key出现下面错误：
gpg: problem with the agent: No pinentry
gpg: Key generation canceled.
执行：unset DISPLAY
在centos6上生成时，需要敲键盘很多次，和移动鼠标，目的是生成随机数。
2，查看生成的公钥和私钥
# gpg --list-key laoyao
pub 1024R/70818978 2020-03-01
uid laoyao
sub 1024R/A9CFC54E 2020-03-01
3，导出公钥：
选项-a：导出的公钥是文本格式，不加-a则是二进制格式。
选项-o：把公钥写入到哪个文件。
选项--export：导出公钥。后面可以加名字，不加的话就是导出全部公钥。
注意名字不能加在--export后面。这里的laoyao就是公钥的名字。
# gpg -a --export -o laoyao.key laoyao
4，把公钥发给机器B
# scp laoyao.key root@192.168.56.106:/root
5，在机器B上导入在机器A上生成的公钥
# gpg --import laoyao.key
gpg: key 70818978: public key "laoyao" imported
gpg: Total number processed: 1
gpg: imported: 1 (RSA: 1)
# gpg --list-keys
/root/.gnupg/pubring.gpg
------------------------
pub 1024R/37772C75 2020-03-01
uid aaaaa
sub 1024R/AA509546 2020-03-01
pub 1024R/70818978 2020-03-01
uid laoyao
sub 1024R/A9CFC54E 2020-03-01
6，使用机器A的公钥laoyao，加密机器B上的某个文件
选项-r就是指定使用哪个key加密，加密后生成f1.gpg文件。
# gpg -e -r laoyao f1
gpg: A9CFC54E: There is no assurance this key belongs to the named user
pub 1024R/A9CFC54E 2020-03-01 laoyao
Primary key fingerprint: AEBA F8F6 7C61 5593 63FD F148 A323 ACB1 7081 8978
Subkey fingerprint: DF89 C575 1EAB 9112 5CFC 6C56 E23F C200 A9CF C54E
It is NOT certain that the key belongs to the person named
in the user ID. If you *really* know what you are doing,
you may answer the next question with yes.
Use this key anyway? (y/N) y
# ll f1*
-rw-r--r--. 1 root root 12 Mar 1 16:20 f1
-rw-r--r--. 1 root root 213 Mar 1 16:21 f1.gpg
7，把f1.gpg传给机器A
# scp f1.gpg root@192.168.56.107:/root
8，在机器A上解密：
# gpg -o f1 -d f1.gpg
gpg: encrypted with 1024-bit RSA key, ID A9CFC54E, created 2020-03-01
"laoyao"
[root@localhost ~]# cat f1
aaa
ddd
ddd
- 删除公钥：
gpg --delete-keys BBBBB - 删除私钥：
gpg --delete-secret-keys BBBBB
