对称加密、非对称加密、DH协定、数字证书、SSL实现安全通信

最新推荐文章于 2024-01-08 17:48:16 发布

mayifan_blog

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分类专栏：计算机网络文章标签：对称加密算法（DESede）非对称加密算法（RSA） DH协定数字证书 SSL

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/mayifan_blog/article/details/86761230

本文介绍了网络安全中的加密技术，包括对称加密算法（如DESede）和非对称加密算法（如RSA），以及DH协定。对称加密效率高但秘钥管理困难，非对称加密解决了这个问题但计算量大。DH算法则在提高效率的同时保持可靠性。此外，文章还讨论了数字证书和SSL在确保安全通信中的作用，以及数字认证机制防止伪造证书的方法。SSL通过建立安全信道，确保数据传输的安全性和完整性。

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为什么要加密

当数据从一个ip到另一个ip的过程中，往往是需要经过很多的ip才能到达目标ip，这个过程可以通过tracert命令来查看，比如，输入一个淘宝的网址，跟踪它的路由，如下：
在这里插入图片描述
我们可以发现，这个过程经过了很多的ip，我们不知道这些ip是谁的主机，只知道我们的数据经过了它们。数据的传输是以字节的形式的，如果不加密，这些数据可以轻易人获取并得到内部的信息，因此这种明文传输的方式是不安全的。一旦采取了加密的手段，只要第三方不了解解密的手段，那么他就无法获取其中的信息。

对称加密算法

概念：顾名思义，这种加密算法是“对称”的，发送方和接收方持有一把相同的钥匙，当发送方需要发送数据的时候，只要用这把秘钥加密数据，然后再发送；接收方收到了数据后再用相同的秘钥去解密，就可以还原得到数据。
优点：这种加密算法很方便，效率也比较高。对称加密的可靠性好，不容易被破解。
缺点：这两把秘钥的保管十分重要，一旦其中有一把秘钥被他人得知，数据就不安全了。因为是公共秘钥，秘钥的生成方需要把被加密的数据和秘钥一起发给接收方，接收方才能解密，虽然加密的数据不容易被破解，但是秘钥在传输的过程中任意暴露给第三方，这种以小秘密守护大秘密的方式是不安全的。
这里我使用了DESede算法来演示这个过程：服务器加密数据并通过IO流把数据发给客户端，客户端对数据进行解密。
创建秘钥：
秘钥的创建一般分为如下几步：
1、获取秘钥生成器。
2、指定秘钥长度。
3、生成秘钥对象。
4、获取秘钥对象的字节数组。
5、把秘钥信息保存在文件中。

public class CreateDESede {
   
   
	  public static void main(String[] args)throws Exception{
   
   
		  //得到DESede算法的秘钥生成器
		   KeyGenerator kg=KeyGenerator.getInstance("DESede");
		   //指定秘钥长度为168位
		   kg.init(168);
		   //生成秘钥对象
		   SecretKey key=kg.generateKey();
		   //将秘钥以字节形式保存在文件中
		   byte[] data=key.getEncoded();
		   FileOutputStream fos =new FileOutputStream("DESedekey.netjava");
		   fos.write(data);
		   fos.flush();
		   fos.close();
		   System.out.println("DESede秘钥文件生成成功！");
	  }
}

服务器加密并发送数据：
服务器首先通过IO流读取秘钥信息，然后用秘钥加密数据，用socket获取流发出去。
加密的实现：生成秘钥对象、密码器对象，设置参数为加密，然后密码器用秘钥来加密数据，就得到了加密后的字节数组。

public class DESSocketServer {
   
   
	public static void main(String[] args)throws Exception{
   
   
		ServerSocket sc=new ServerSocket(9090);
		while(true){
   
   
			Socket client=sc.accept();			
			processConn(client);					
		}
	}	
	/**
	 * 连接并发送数据的方法
	 * @param sc
	 * @throws Exception
	 */
	public static void processConn(Socket sc)throws Exception{
   
   
		//获取原始输出流
		OutputStream ous=sc.getOutputStream();
        //获取秘钥字节
		byte[] keyBytes=getkeyByte();
        //定义内容字符串
		String szSrc = "This is a 3DES test. 测试";
        System.out.println("加密前的字符串:" + szSrc);
        //获取加密后的字节数组
        byte[] encoded = encryptMode(keyBytes, szSrc.getBytes());
        System.out.println("加密后的字符串:" + new String(encoded));
        //把加密后的数据写到客户端
        ous.write(encoded);       
	}	
	/**
	 * 加密的方法
	 * @param keybyte 秘钥文件中读取的字节数组
	 * @param src 需要加密的内容
	 * @return 加密后的内容
	 */
    public static byte[] encryptMode(byte