密码学工具2——公钥密码(非对称加密算法最全版)

密钥配送问题

在对称密码中，由于加密和解密的密钥是相同的，因此必须向接收者配送秘钥。用于解密的密钥必须被配送给接收者，这就导致了密钥配送问题(见后文概念介绍)。

---

密钥配送问题

根据之前文章介绍过的对称加密算法，加解密双方需要使用同一个密码，明文加密后，发送方需要将密文与密钥一起发送给接收者，接收者才可以正确解密。但是，在发送过程中，窃听者会监听到密文和秘钥，则也可以进行解密，造成信息泄露，如何保护密钥不被窃听者会监听到，安全传输密钥的问题就是密钥配送问题。

---

现有解决密钥配送问题的解决方法有以下几种：

• 事先共享密钥
• 密钥分配中心
• Diffie-Hellman密钥交换(加密双方不是交换秘钥，而是通过交换一些信息，生成相同的秘钥)
• 公钥密码解决

以上四种方法，前三种都是在使用对称加密算法，密钥的保护仍有被攻击的风险。而第四种则是发明了公钥密码，如果使用公钥密码，则无需向接收者用于解密的密钥，这样就解决了密钥配送的问题，因此公钥密码是密码学上一个伟大的发明。

非对称加密算法

公钥密密码也称非对称加密算法(后文均使用非对称加密)，该方法采用公钥(public key)和私钥(private key)两种不同的密码来进行加解密。公钥和私钥一一对应的，一对公钥和私钥统称为秘钥对(key pair)。公钥是从私钥中提取产生公开给所有人的，私钥是不可以被别人知道的。如果使用公钥对数据进行加密，那么只有对应的私钥才能解密，反之亦然。

非对称加密示意如下图所示，信息的发送者使用和信息接收者使用不同的密钥：