CA数字签名的由来

CA数字签名的由来

上一次内容我们介绍了TLS加密原理，为什么要加密通信呢？是因为我们不希望我们的个人信息被明文传播，任何一个人只要截断我们的物理线路或者入侵到我们网络中，就能获取所有的信息。

因此，科学家们想了很多办法和数学公式来解决通信安全的问题。比如，对称加密，非对称加密算法等。

但大家有没有想过这么一个问题：我怎么证明我就是我？

很有意思的问题哈~ 简单翻译过来就是：你说你是李白，你就是李白了吗？

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如图，如果有人冒充GOOGLE，我们怎么知道他就是真的GOOGLE呢？

这就要引入CA数字签名了。

1. 鲍勃有两把钥匙，一把是公钥，另一把是私钥。

1. 鲍勃把公钥送给他的朋友们----帕蒂、道格、苏珊----每人一把。

1. 苏珊给鲍勃写信，写完后用鲍勃的公钥加密，达到保密的效果。

1. 鲍勃收信后，用私钥解密，看到信件内容。

1. 鲍勃给苏珊回信，写完后用Hash函数，生成信件的摘要（digest）。

1. 然后，鲍勃使用私钥，对这个摘要加密，生成"数字签名"（signature）。

1. 鲍勃将这个签名，附在信件下面，一起发给苏珊。

1. 苏珊收信后，取下数字签名，用鲍勃的公钥解密，得到信件的摘要。由此证明，这封信确实是鲍勃发出的。

1. 苏珊再对信件本身使用Hash函数，将得到的结果，与上一步得到的摘要进行对比。如果两者一致，就证明这封信未被修改过。

1. 复杂的情况出现了。道格想欺骗苏珊，他偷偷使用了苏珊的电脑，用自己的公钥换走了鲍勃的公钥。因此，他就可以冒充鲍勃，写信给苏珊。

1. 苏珊发现，自己无法确定公钥是否真的属于鲍勃。她想到了一个办法，要求鲍勃去找"证书中心"（certificate authority，简称CA），为公钥做认证。证书中心用自己的私钥，对鲍勃的公钥和一些相关信息一起加密，生成"数字证书"（Digital Certificate）。

1. 鲍勃拿到数字证书以后，就可以放心了。以后再给苏珊写信，只要在签名的同时，再附上数字证书就行了。

1. 苏珊收信后，用CA的公钥解开数字证书，就可以拿到鲍勃真实的公钥了，然后就能证明"数字签名"是否真的是鲍勃签的。

1. 下面，我们看一个应用"数字证书"的实例：https协议。这个协议主要用于网页加密。

1. 首先，客户端向服务器发出加密请求。

1. 服务器用自己的私钥加密网页以后，连同本身的数字证书，一起发送给客户端。

1. 客户端（浏览器）的"证书管理器"，有"受信任的根证书颁发机构"列表。客户端会根据这张列表，查看解开数字证书的公钥是否在列表之内。

1. 如果数字证书记载的网址，与你正在浏览的网址不一致，就说明这张证书可能被冒用，浏览器会发出警告。

1. 如果这张数字证书不是由受信任的机构颁发的，浏览器会发出另一种警告。
2. 数字证书如果是可靠的，客户端就可以使用证书中的服务器公钥，对信息进行加密，然后与服务器交换加密信息。

在签名的过程中，有一点很关键，收到数据的一方，需要自己保管好公钥，但是要知道每一个发送方都有一个公钥，那么接收数据的人需要保存非常多的公钥，这根本就管理不过来。并且本地保存的公钥有可能被篡改替换，无从发现。

怎么解决这一问题呢？？!

由一个统一的证书管理机构来管理所有需要发送数据方的公钥，对公钥进行认证和加密。这个机构也就是我们常说的CA。认证加密后的公钥，即是证书，又称为CA证书，证书中包含了很多信息，最重要的是申请者的公钥。

CA机构在给公钥加密时，用的是一个统一的密钥对，在加密公钥时，用的是其中的私钥。这样，申请者拿到证书后，在发送数据时，用自己的私钥生成签名，将签名、证书和发送内容一起发给对方，对方拿到了证书后，需要对证书解密以获取到证书中的公钥，解密需要用到CA机构的”统一密钥对“中的公钥，这个公钥也就是我们常说的**CA根证书**.

通常需要我们到证书颁发机构去下载并安装到相应的收取数据的客户端，如浏览器上面。这个公钥只需要安装一次。有了这个公钥之后，就可以解密证书，拿到发送方的公钥，然后解密发送方发过来的签名，获取摘要，重新计算摘要，作对比，以验证数据内容的完整性。

您清楚了吗？

作者：David Youd 翻译：阮一峰 转自：http://www.ruanyifeng.com/blog/2011/08/what_is_a_digital_signature.html 原文网址：http://www.youdzone.com/signature.html