目录

一、实现方式

非对称加密算法

专用的密钥交换算法

依靠共享的secret

二、基于RSA的密钥协商过程

三、基于ECC的密钥协商过程

四、基于DH算法的密钥协商

五、Forward security前向保密

六、SSL/TLS对各个算法的支持


一、实现方式

非对称加密算法

●RSA、ECC等

●特点:防偷窥,防篡改。

●拿到对方公钥的一方随机产生会话密钥,利用公钥加密,使用加密后的信息进行通信,通信另一方用私钥解密,这样通信双方都拿到会话密钥。

专用的密钥交换算法

●DH、ECDH(与DH算法类似,模幂运算变为点乘运算)、DHE、ECDHE等

●特点:防偷窥、不防篡改。

●只交换产生密钥的部分数据,各自保证可以产生相同的数据。

依靠共享的secret

●PSK、SRP等

●双方依靠共享的信息,直接通过相同的KDFfunction来产生同一密钥。

二、基于RSA的密钥协商过程

-客户端连上服务器

-服务器发送CA证书给客户端

-客户端验证该证书的可靠性

-客户端从CA证书中拿到公钥

-客户端生成一个随机密钥,用公钥加密的到K‘

-客户端将K’发送给服务器

-服务器得到K‘后,用自己的私钥解密得到K

三、基于ECC的密钥协商过程

整体流程相同,但是ECC并不是直接对message进行加解密,而是将公钥经过hash算法,之后与message做异或运算。

四、基于DH算法的密钥协商

   DH本身是基于离散对数分解问题的,算法过程与进行两次的RSA类似。

-通信双方需要先约定好算法参数:一个素数p作为模数,一个素数g作为基数(又叫生成元),这两个算法参数可对外公开。

-甲方选择一个自然数a作为私钥(不可公开),再计算

ECDHE密钥协商 java代码实现 密钥协商算法_密钥协商

作为自己的公钥(可公开)。

-乙方选择一个自然数b作为私钥(不可公开),再计算

ECDHE密钥协商 java代码实现 密钥协商算法_ECDHE密钥协商 java代码实现_02

作为自己的公钥(可公开)。

-甲方和乙方互相交换各自的公钥。

-甲方计算出

ECDHE密钥协商 java代码实现 密钥协商算法_密钥协商_03

,乙方计算出

ECDHE密钥协商 java代码实现 密钥协商算法_客户端_04

最原始的DH算法并不能对抗中间人,一般要配合签名技术,不配合签名技术的DH称为DH-ANON配合RSA签名的称为DH-RSA配合DSA签名的称为DH-DSA配合ECDSA签名的称为DH-ECDSA

流程:

-客户端连接上服务器

-服务器端生成一个随机数S作为自己的私钥,做模幂运算后,得到公钥

-服务器选择RSA、ECDSA、DSA的一种,作为模幂运算的参数,以及公钥进行签名,并发送给客户端 //防止服务器被篡改

-客户端验证签名是否有效  //客户端并不会对签名进行解密,DH算法中,双方只交换公钥,制作加密操作。

-客户端也产生一个随机数C,加密之后,将公钥传给服务器

-客户和服务器,根据得到的公钥产生同一个会话密钥

五、Forward security前向保密

●最初用来定义绘画密钥交换协议的一种安全性。即使长期密钥已经泄露,也不会影响之前的会话密钥的泄露,也就不会暴露之前的会话内容。

●DH和ECDH算法为了实现前向安全,变种加入了另一个随机变量ephemeral key得到新的算法DHE、ECDHE。

●RSA、DH和DSA都是基于整数有限域离散对数来实现;

●ECC和ECDH都是基于椭圆曲线的离散对数难题来实现的。

●DH相比较于RSA和DSA,只能用作签名,并且p、q公开签名输出r和s两个字符串。

六、SSL/TLS对各个算法的支持

ECDHE密钥协商 java代码实现 密钥协商算法_服务器_05