加密与认证

公钥密码体制的核心思想是：加密和解密采用不同的密钥。这是公钥密码体制和传统的对称密码体制最大的区别。对于传统对称密码而言，密文的安全性完全依赖于密钥的保密性，一旦密钥泄漏，将毫无保密性可言。但是公钥密码体制彻底改变了这一状况。在公钥密码体制中，公钥是公开的，只有私钥是需要保密的。知道公钥和密码算法要推测出私钥在计算上是不可行的。这样，只要私钥是安全的，那么加密就是可信的。

　　

　　显然，对称密码和公钥密码都需要保证密钥的安全，不同之处在于密钥的管理和分发上面。在对称密码中，必须要有一种可靠的手段将加密密钥（同时也是解密密钥）告诉给解密方；而在公钥密码体制中，这是不需要的。解密方只需要保证自己的私钥的保密性即可，对于公钥，无论是对加密方而言还是对密码分析者而言都是公开的，故无需考虑采用可靠的通道进行密码分发。这使得密钥管理和密钥分发的难度大大降低了。

　　

　　

　　加密和解密:发送方利用接收方的公钥对要发送的明文进行加密,接受方利用自己的私钥进行解密,其中公钥和私钥匙相对的,任何一个作为公钥,则另一个就为私钥.但是因为非对称加密技术的速度比较慢,所以,一般采用对称加密技术加密明文,然后用非对称加密技术加密对称密钥,即数字信封技术.

　　签名和验证:发送方用特殊的hash算法，由明文中产生固定长度的摘要，然后利用自己的私钥对形成的摘要进行加密，这个过程就叫签名。接受方利用发送方的公钥解密被加密的摘要得到结果A，然后对明文也进行hash操作产生摘要B.最后,把A和B作比较。此方式既可以保证发送方的身份不可抵赖，又可以保证数据在传输过程中不会被篡改。

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

        加密和认证

　　加密是将数据资料加密，使得非法用户即使取得加密过的资料，也无法获取正确的资料内容， 所以数据加密可以保护数据，防止监听攻击。其重点在于数据的安全性。身份认证是用来判断某个身份的真实性，确认身份后，系统才可以依不同的身份给予不同的 权限。其重点在于用户的真实性。两者的侧重点是不同的。

　　

　　公钥和私钥

　　在现代密码体制中加密和解密是采用不同的密钥（公开密钥），也就是非对称密钥密码系统，每个通信方均需要两个密钥，即公钥和私钥，这两把密钥可以互为加解密。公钥是公开的，不需要保密，而私钥是由个人自己持有，并且必须妥善保管和注意保密。

　　

　　公钥私钥的原则：

　　一个公钥对应一个私钥。

　　密钥对中，让大家都知道的是公钥，不告诉大家，只有自己知道的，是私钥。

　　如果用其中一个密钥加密数据，则只有对应的那个密钥才可以解密。

　　如果用其中一个密钥可以进行解密数据，则该数据必然是对应的那个密钥进行的加密。

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Java KeyStore的类型

　　JKS和JCEKS是Java密钥库(KeyStore)的两种比较常见类型(我所知道的共有5种，JKS, JCEKS, PKCS12, BKS，UBER)。

JKS的Provider是SUN，在每个版本的JDK中都有。

JCEKS的Provider是SUNJCE，1.4后我们都能够直接使用它。JCEKS在安全级别上要比JKS强，使用的Provider是JCEKS(推荐)，尤其在保护KeyStore中的私钥上（使用TripleDes）。

　　PKCS#12是公钥加密标准，它规定了可包含所有私钥、公钥和证书。其以二进制格式存储，也称为 PFX 文件，在windows中可以直接导入到密钥区，注意，PKCS#12的密钥库保护密码同时也用于保护Key。

　　BKS 来自BouncyCastle Provider，它使用的也是TripleDES来保护密钥库中的Key，它能够防止证书库被不小心修改（Keystore的keyentry改掉1个 bit都会产生错误），BKS能够跟JKS互操作，读者可以用Keytool去TryTry。

　　UBER比较特别，当密码是通过命令行提供的时候，它只能跟keytool交互。整个keystore是通过PBE/SHA1/Twofish加密，因此keystore能够防止被误改、察看以及校验。以前，Sun JDK(提供者为SUN)允许你在不提供密码的情况下直接加载一个Keystore，类似cacerts，UBER不允许这种情况。

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

X.509定义的证书

1．X.509定义了两种证书：公钥证书和属性证书

　　2．PKCS#7和PKCS#12使用的都是公钥证书

　　 PKCS＃7的SignedData的一种退化形式可以分发公钥证书和CRL

　　 一个SignedData可以包含多张公钥证书

　　 PKCS＃12可以包含公钥证书及其私钥，也可包含整个证书链

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

在Security编程中，有几种典型的密码交换信息文件格式:

1．DER-encoded certificate: .cer, .crt

       .cer/.crt是用于存放证书，它是2进制形式存放的，不含私钥。

2．PEM-encoded message: .pem

       .pem跟crt/cer的区别是它以Ascii来表示。

3．PKCS#12 Personal Information Exchange: .pfx, .p12

       pfx/p12用于存放个人证书/私钥，他通常包含保护密码，2进制方式

4．PKCS#10 Certification Request: .p10

       p10是证书请求

5．PKCS#7 cert request response: .p7r

       p7r是CA对证书请求的回复，只用于导入

　　6．PKCS#7 binary message: .p7b

　　       p7b以树状展示证书链(certificate chain)，同时也支持单个证书，不含私钥。

---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Der/Cer证书导入：

　　要从某个文件中导入某个证书，使用keytool工具的-import命令：

　　       keytool -import -file mycert.der -keystore mykeystore.jks

　　如果在 -keystore 选项中指定了一个并不存在的密钥仓库，则该密钥仓库将被创建。

　　如果不指定 -keystore 选项，则缺省密钥仓库将是宿主目录中名为 .keystore 的文件。如果该文件并不存在，则它将被创建。

　　

　　创建密钥仓库时会要求输入访问口令，以后需要使用此口令来访问。可使用-list命令来查看密钥仓库里的内容：

　　keytool -list -rfc -keystore mykeystore.jks

　

　　P12格式证书导入：

　　keytool无法直接导入PKCS12文件。

　　第一种方法是使用IE将pfx证书导入，再导出为cert格式文件。使用上面介绍的方法将其导入到密钥仓库中。这样的话仓库里面只包含了证书信息，没有私钥内容。

　　第二种方法是将pfx文件导入到IE浏览器中，再导出为pfx文件。

新生成的pfx不能被导入到keystore中，报错：keytool错误： java.lang.Exception: 所输入的不是一个X.509 认证。新生成的pfx文件可以被当作keystore使用。但会报个错误as unknown attr1.3.6.1.4.1.311.17.1,

　　       查了下资料,说IE导出的就会这样,使用Netscape就不会有这个错误.

第三种方法是将pfx文件当作一个keystore使用。但是通过微软的证书管理控制台生成的pfx文件不能直接使用。keytool不认此格式，报keytool错误： java.io.IOException: failed to decrypt safe contents entry。

需要通过OpenSSL转换一下：

　　1）openssl pkcs12 -in mycerts.pfx -out mycerts.pem

　　2）openssl pkcs12 -export -in mycerts.pem -out mykeystore.p12

　　通过keytool的-list命令可检查下密钥仓库中的内容：

　　       keytool -rfc -list -keystore mykeystore.p12 -storetype pkcs12

　　这里需要指明仓库类型为pkcs12，因为缺省的类型为jks。这样此密钥仓库就即包含证书信息也包含私钥信息。

　　

　　P7B格式证书导入：

　　keytool无法直接导入p7b文件。

　　需要将证书链RootServer.p7b（包含根证书）导出为根rootca.cer和子rootcaserver.cer 。

　　将这两个证书导入到可信任的密钥仓库中。

　　keytool -import -alias rootca -trustcacerts -file rootca.cer -keystore testkeytrust.jks

　　遇到是否信任该证书提示时，输入y

　　keytool -import -alias rootcaserver -trustcacerts -file rootcaserver.cer -keystore testkeytrust.jks

　　总结:

　　1)P12格式的证书是不能使用keytool工具导入到keystore中的

　　2)The Sun's PKCS12 Keystore对从IE和其他的windows程序生成的pfx格式的证书支持不太好.

　　3)P7B证书链不能直接导入到keystore，需要将里面的证书导出成cer格式，再分别导入到keystore。