加密安全以及CA（修改版1.0）

加密算法

对称加密：加密和解密使用同一个密钥key，有如下算法：

DES（Data Encryption Standard）（56bits）

3DES（128bits）

AES（Advanced Encryption Standard）（128,192,256bits）

特征：效率高，但是无法确认数据的来源

 

非对称加密：成对出现的公钥（public key）、密钥（secret key）

公钥：公开给所有人

密钥：自身留存，保证隐私性

每对公私钥都只可以相互解锁

主要算法有：RSA（加密，数字签名）、DSA（数字签名）

数字签名的实现：  

发送者生成公钥、密钥：P、S

将公钥公开，并对信息M进行密钥加密S（M）

接收者使用收到的公钥P来解密S（M），成功即可验证数字签名

特征：数据可确认来源

 

HASH算法：HASH FILE = DIGEST

通过不同的Hash算法可以给指定文件生成一连串的字符号，简称摘要，文件内容不变，摘要一定不变，可用来检查数据的完整性。

HASH -c FILE  检查文件是否变化

常用的HASH算法工具有：

md5sum（128bits）

sha{1|224|256|384|512}sum（其中1表示160bits）

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上述三种算法结合的使用模式：

a传输者

Key{ Sa{ HASH（data）}+data } + Pb（Key）

b接收者

Sb得到Key---àKey得到Sa{ HASH（data）}+data---àPa得到HASH（data）

另外进行HASH（data）作比较，相同则data成功传输

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另外还有DH算法加密，网址如下：

https://en.wikipedia.org/wiki/Diffie%E2%80%93Hellman_key_exchange

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实现加密的命令和举例

A主机：传输数据   B主机：接收数据

对称加密:

gpg的方法：

A： gpg -c FILE          对文件加密生成 FILE.gpg，然后将FILE.gpg传送给B

B： gpg -o FILE_NAME -d FILE.gpg    解密文件至指定文件名

openssl的方法：

A： openssl enc -e [-加密算法] -a -salt -in FILE -out FILE_NAME

    FILE_NAME传送给B

B： openssl enc –d [-加密算法] -a -salt -in FILE_NAME -out FILE

（其中-salt称为盐，对密钥起到保护作用，使密钥不被轻易解读）

 

非对称加密：

gpg的方法：

A： gpg --gen-key            A上生成公私钥

gpg -a --export -o PAkey_NAME    A上公钥导出到文件

PAkey_NAME传输给B

B：（为演示选择pubkey解密，B也生成公、私钥）

gpg --gen-key         B上生成公私钥

gpg --import PAkey_NAME      B导入A的公钥：

gpg -e -r PAkey_NAME FILE B使用A的公钥对文件FILE进行加密，生成FILE.gpg

然后将FILE.gpg传输给A

A：解密

gpg -o FILE_NAME -d FILE.gpg 解密文件至指定文件名

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gpg命令生成公、私钥存放在 /root/.gnupg/目录下

gpg --list-keys      可查看本机上的公、私钥

最后删除公私钥：（必须先删除私钥）

gpg --delete-secret-keys KEY_NAME

gpg --delete-keys KEY_NAME

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CA证书

专门的第三方CA机构充当中间人的角色

HTTPS协议的基于CA认证的工作原理：

Client（客户端）   发送请求 ->           Service（服务端）

Client（客户端）   <- 发送Sca（Pserver） Service（服务端）

Client（客户端）  Pca验证Sca（Pserver）确定Pserver真实性

Client（客户端）   验证成功，生成随机数字作为key，用Pserver加密后发送 ->      Service（服务端）

Client（客户端）   <-通过key互相加密传输文件 -> Service（服务端）

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CA建立基于openssl命令工具的使用

Openssl命令建立公、私钥：

私钥： openssl genrsa -out FILE.key [-des] 2048 

       （其中 [ ]内算法可变以及不使用，2048是私钥长度位数，可变）

若对加密后的私钥解密，则执行如下：

        openssl rsa -in FILE.key -out NEW_NAME.key

从私钥中提取公钥：

        openssl rsa -in FILE.key -pubout -out FILE.key.pub

（其中公、私钥的路劲可自己指定存放目录）

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CA的搭建和认证：

假设A主机充当CA机构     B主机申请CA证书

A：

创建私有CA：（具体要求在/etc/pki/tls/openssl.cnf配置文件中）

第一步：生成密钥

密钥的路径和名字固定：/etc/pki/CA/private/cakey.pem

为了保证密钥的安全，可以对其进行权限设定和算法加密：

（umask 066;openssl genrsa -out /etc/pki/CA/private/cakey.pem -des3 1024）

第二步：生成自签名证书文件

openssl req -new -x509 -key /etc/pki/CA/private/cakey.pem -days 100 -out /etc/pki/CA/cacert.pem

其中“-x509”就是在自签名证书时使用

B：

申请CA证书：

第一步：在需要申请证书的主机上生成密钥

(umask 066;openssl genrsa -out test.key -des3 1024)

第二步：生成证书申请文件（申请文件一般以.csr结尾）

openssl req -new -key test.key -out test.csr

第三步：将申请文件test.csr发送给A

A：

签署申请后颁发给B

第一步：需要在 /etc/pki/CA/目录下生成两个文件

touch index.txt  索引数据库文件

echo “序号”> serial  指定第一个颁发证书的序号

第二步：签署颁发

openssl ca -in test.csr -out /etc/pki/CA/certs/test.crt -days 600

注意：申请证书中默认国家、省、公司三项必须和CA一致。若需要变动，则可以在/etc/pki/tls/openssl.cnf配置文件中修改相关选项

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