如何保證數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^程中是安全的呢

如果用戶 A 要和 B 進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，A 要通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送一段文字給 B，那如何保證數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^程中是安全的呢？并且即使被別人截獲，也無法知道數(shù)據(jù)的內(nèi)容，這就用到加密技術(shù)。

對(duì)稱密碼體制

發(fā)送方用一個(gè)密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，接收方使用相同的密鑰進(jìn)行解密。

? 加密和解密 的密鑰相同

? 如何獲取或交換密鑰，保證密鑰的私密性非常重要

? 密鑰量級(jí)是參與者的平方級(jí)數(shù)，數(shù)量比較多

? 適合對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，加密解密速度快

? 加解密易于通過硬件實(shí)現(xiàn)

非對(duì)稱密碼體制

每個(gè)網(wǎng)絡(luò)參與者都有一對(duì)密鑰 - 私鑰和公鑰。用戶 A 的公鑰是公開的，任何與 A 通信的人都可以獲取，用來加密數(shù)據(jù)后發(fā)送給 A。A 的私鑰只有自己知道，用來解密數(shù)據(jù)。

? 公鑰用來加密，私鑰用來解密。公私鑰不相同也不相關(guān)

? 公鑰的交換無需保密

? 密鑰的量級(jí)為參與者的數(shù)目

? 加解密速度慢，不適合大量數(shù)據(jù)加密，常用于 對(duì)稱密碼 協(xié)商共享密鑰

? 加解密操作難以通過硬件實(shí)現(xiàn)

數(shù)字簽名

用戶 A 發(fā)送給 B，B 如何確定數(shù)據(jù)是用戶 A 發(fā)送的，而不是別人偽造的數(shù)據(jù)呢？數(shù)字簽名可以鑒別消息的發(fā)送者

? 用戶 A 先將要發(fā)送的數(shù)據(jù)進(jìn)行 MD5 計(jì)算生成唯一的 消息摘要 a

? A 用私鑰簽名消息摘要 a

? A 把數(shù)據(jù)和消息摘要 a 組合起來發(fā)送給 B

? B 收到后用 A 的公鑰對(duì)消息摘要驗(yàn)簽得到 a

? B 用 MD5 算法對(duì)數(shù)據(jù)部分進(jìn)行計(jì)算得到消息摘要 b

? B 對(duì) a 和 b 進(jìn)行比較。如果相同則證明是 A 發(fā)送過來的

A 計(jì)算數(shù)據(jù)的消息摘要，并用私鑰進(jìn)行加密的過程稱為 簽名算法。B 用 A 的公鑰解密消息摘要，并與自己計(jì)算的消息摘要進(jìn)行對(duì)比的過程稱為 驗(yàn)證算法。

如果直接對(duì)數(shù)據(jù)本身直接計(jì)算數(shù)字簽名，會(huì)比較耗時(shí)。所以一般做法是先將原數(shù)據(jù)進(jìn)行 Hash 運(yùn)算，得到的 Hash 值就叫做“摘要”。

數(shù)字證書

用戶 A 要給用戶 B 發(fā)送數(shù)據(jù)，如何保證用戶 A 拿到的一定是用戶 B 的公鑰呢？

數(shù)字證書是標(biāo)志通訊各方身份信息的一串?dāng)?shù)字，不是數(shù)字身份證而是身份認(rèn)證機(jī)構(gòu)蓋在數(shù)字身份證上的一個(gè)章或印。由權(quán)威機(jī)構(gòu)-CA(Certificate Authority)發(fā)行的，用來識(shí)別對(duì)方的身份。

X.509是一種通用的證書規(guī)范。

常見的數(shù)字證書格式：

? .cer .crt - 用于存放證書，它是二進(jìn)制形式存放的，不含私鑰。

? .pfx .p12 - 存放個(gè)人證書/私鑰，通常包含保護(hù)密碼，2 進(jìn)制方式

從證書文件獲得證書對(duì)象：

X509Certificate2 cert = new X509Certificate2 (@"c:/myCert.crt" );

// 保護(hù)密碼

String password = GetCertPassword();
X509Certificate2 cert = new X509Certificate2 (@"c:/myCert.pfx", password);
從本地證書容器獲得證書對(duì)象：

private static X509Certificate2 GetCertificateFromStore(string certName)
{

// Get the certificate store for the current user.
X509Store store = new X509Store(StoreLocation.CurrentUser);
try
{
store.Open(OpenFlags.ReadOnly);

// Place all certificates in an X509Certificate2Collection object.
X509Certificate2Collection certCollection = store.Certificates;
// If using a certificate with a trusted root you do not need to FindByTimeValid, instead:
// currentCerts.Find(X509FindType.FindBySubjectDistinguishedName, certName, true);
X509Certificate2Collection currentCerts = certCollection.Find(X509FindType.FindByTimeValid, DateTime.Now, false);
X509Certificate2Collection signingCert = currentCerts.Find(X509FindType.FindBySubjectDistinguishedName, certName, false);
if (signingCert.Count == 0)
return null;
// Return the first certificate in the collection, has the right name and is current.
return signingCert[0];
}
finally
{
store.Close();
}
}
// 驗(yàn)證證書有效期
if (cert.NotAfter <= DateTime .Now)
{
throw new ApplicationException (" 用戶證書已經(jīng)過期！" );
}
// 獲取公鑰
RSA publickKey = (RSA)cert.PublicKey.Key;
RSA privateKey = cert.GetRSAPrivateKey();
public class RSAHelper
{
/// RSA加密
///
///公鑰
///
///
public static string RSAEncrypt(string xmlPublicKey, string m_strEncryptString)
{
RSACryptoServiceProvider provider = new RSACryptoServiceProvider();
provider.FromXmlString(xmlPublicKey);
byte[] bytes = new UnicodeEncoding().GetBytes(m_strEncryptString);
return Convert.ToBase64String(provider.Encrypt(bytes, false));
}

///

/// RSA解密
///
///私鑰
///
///
public static string RSADecrypt(string xmlPrivateKey, string m_strDecryptString)
{
RSACryptoServiceProvider provider = new RSACryptoServiceProvider();
provider.FromXmlString(xmlPrivateKey);
byte[] rgb = Convert.FromBase64String(m_strDecryptString);
byte[] bytes = provider.Decrypt(rgb, false);
return new UnicodeEncoding().GetString(bytes);
}

}



審核編輯：劉清