密码学基础：对称与非对称算法、哈希与数字证书解析

Public Key Infrastructure"的缩写，即公钥基础设施。它是基于非对称密钥加密技术，为网络通信提供安全服务的基础设施。PKI的核心是信任体系，通过权威的第三方机构（称为CA，Certification Authority）来发放和管理数字证书，确保网络中信息传输的安全性和完整性。 在PKI系统中，每个参与者都有一对密钥，即公钥和私钥。公钥是可以公开的，用于加密数据，而私钥是保密的，用于解密数据或者生成数字签名。当用户需要发送信息时，使用接收者的公钥对信息进行加密，只有拥有对应私钥的接收者才能解密信息，从而保证数据的机密性。同时，数字签名则利用发送者的私钥对信息摘要进行加密，接收者使用发送者的公钥验证签名，确保信息的完整性和发送者的身份。 数字证书是PKI中的重要组成部分，它包含了持有人的身份信息、公钥信息以及证书颁发机构的数字签名。通过验证证书上的数字签名，接收者可以确认公钥确实属于证书上标识的实体，解决了网络环境中难以确定公钥真实性的难题。 数字证书的发放过程通常包括以下几个步骤： 1. 请求者生成一对密钥，并将公钥连同个人信息一起提交给CA。 2. CA验证请求者的身份后，使用自己的私钥对请求者的公钥和信息进行数字签名，生成数字证书。 3. CA将数字证书发给请求者，请求者可以将其分发给需要与其进行安全通信的用户。 4. 接收者在收到数字证书后，可以使用CA的公钥验证证书的数字签名，确保证书未被篡改，并且公钥属于证书上的持有人。 PKI系统还包括证书撤销列表（CRL）和在线证书状态协议（OCSP），用于实时查询证书是否已被撤销，进一步保障通信安全。此外，密钥管理也是PKI中的重要环节，包括密钥的生成、存储、分发、更新、撤销和销毁等，确保密钥在整个生命周期内的安全性。 总结来说，密码学是信息安全的基石，它包括对称密钥算法、非对称密钥算法和散列函数等多种技术。PKI则基于这些密码技术，通过数字证书和CA的信任机制，构建了一个可靠的网络信任环境，保障了数据的机密性、完整性和身份的真实性。在实际应用中，如HTTPS、SSL/TLS协议等，都广泛使用了这些密码学原理和技术。