- 想了解非对称加密，那么对称加密是什么?
- 非对称加密又是什么？？
- 非对称加密技术能做什么？？？
- 如果想深入了解非对称加密算法原理看哪些资料？？？？
先说说对称加密
想了解非对称加密，不妨先解释对称加密是什么
对称加密，全称应该是对称密钥加密（Symmetric-key algorithm），是密码学中的一类基本的加密算法。这类算法在加密和解密时使用相同的密钥，或是使用两个可以简单地相互推算的密钥。
而在密码学中，密钥（key）是指某个用来完成加密、解密、完整性验证等密码学应用的秘密信息。
一个密钥大概长这样“A56FDJK3+dj2slh345dhi”，一般以一定长度的字母和数字组成的字符串来表达，具体长度和使用的字母由具体的加密算法规定，没有统一规定。
下面用例子和图来直观解释对称密钥加密，有请出密码学中出镜率最高的两个人：Alice和Bob
假设Alice正在利用网络向Bob发送一条消息“Alice已向Bob转账1BTC，请查收。”
由于通信过程不能保证是安全的，两人的通信暴露在网络中是存在被第三方劫持的可能
因此Alice和Bob商量使用对称加密方法对消息进行。
为了安全，两人私下确定了使用的加密规则（例如对称加密算法DES）,以及密钥（例如“AliceBobKey”）
于是新的通信过程如下图所示：
从图中可以看出，Alice使用事先商量好的加密算法和密钥对消息进行加密，通过互联网发送给Bob，Bob收到密文后，使用同样的算法和密钥对密文进行解密。加密-解密的过程完全对称，因此被称为对称密钥加密。
于是，即使现在存在第三方劫持了Alice发送的消息，也无法得知消息的具体内容，安全性得到的一定程度的保证。
事实上，这组密钥成为了Alice和Bob的共同秘密，以便维持专属的通信联系，任何一方都不能将密钥泄露。
对称加密的过程非常好理解，在很多场合都需要这种技术，也有着很多优点（比如速度快）。
但与非对称加密相比，要求双方获取相同的密钥是对称密钥加密的主要缺点之一。在某些特殊的场景下，这种加密技术就会有局限性，比如它无法用于身份验证，因为你不能将密钥提供给其他人。
下面就来说说非对称加密
非对称加密是什么？
非对称加密（asymmetric cryptography），也称为公开密钥加密（Public-key cryptography），是密码学的一种算法，它需要两个密钥，一个是公开密钥，另一个是私有密钥。顾名思义，公钥可以任意对外发布；而私钥必须由用户自行严格秘密保管，绝不透过任何途径向任何人提供，也不会透露给要通信的另一方，即使他被信任。
非对称加密的重要性质：
1.加密的双向性。
加密具有双向性，即公钥和私钥中的任一个均可用作加密，此时另一个则用作解密。
使用其中一个密钥把明文加密后所得的密文，只能用相对应的另一个密钥才能解密得到原本的明文，甚至连最初用来加密的密钥也不能用作解密，这是非对称加密最重要的性质或者说特点。
2.公钥无法推导出私钥
必须确保使用公钥无法推导出私钥，至少妄想使用公钥推导私钥必须在计算上是不可行的，否则安全性将不复存在。
虽然两个密钥在数学上相关，但如果知道了公钥，并不能凭此计算出私钥；因此公钥可以公开，任意向外发布；而私钥不公开，绝不透过任何途径向任何人提供。
注1：任何一种实现上面两条性质的不同方法，便是一种新的非对称加密算法。例如RSA算法和椭圆曲线算法，其背后原理大不相同，但都满足这两个重要性质或者说定义。这就好像好比欧式距离，马氏距离都满足了范数的定义，因此都是一种具体的范数。
注2:如果你第一次接触非对称加密，你可能会和我一样对上面两条性质如何实现深感好奇，但目前你不必深陷于此，其背后的数学原理还是需要耐心钻研上几天的。现在仅仅牢记这两个性质就好，文末提供了一些优质的材料以供进一步学习。
非对称加密的应用
了解了非对称加密大致是什么，这小节来说说它能够做什么？
前面已经知道，非对称加密具有双向性，即公钥和私钥中的任一个均可用作加密，此时另一个则用作解密。于是不同加密方向便产生了不同的应用。
应用1：加密通信
|明文|->公钥加密->|密文|->私钥解密->|明文|
这种加密路径用于和他人进行加密通信，作用等同于对称加密。
我们回到Alice和Bob的例子来看下。
如果Bob想利用非对称加密算法私密的接收他人向他发送的信息，步骤是这样的。
1.首先Bob需要使用具体约定的算法（例如RSA）生成密钥和公钥，密钥自己保留，公钥对外公布。
2.Alice拿到Bob的公钥后，便可以对想要发送的消息“Alice已向Bob转账1BTC，请查收。”进行加密。
3.然后Alice将密文（例如是“FH39ggJ+shi3djifg35”）发送给Bob。
4.Bob收到消息后，用自己的私钥进行解密，还原出消息原文“Alice已向Bob转账1BTC，请查收。”
用图来表示便是下面的过程：
由于使用Bob公钥加密的消息只能用Bob的私钥解密（Bob的公钥也是不行的），而私钥只有Bob拥有，因此即使消息被第三方劫持，他也无法还原出消息明文。
应用2：数字签名
如果反过来，先用私钥加密呢？这便诞生了非对称加密的另一个重要应用：数字签名
我们回到Alice和Bob的例子来看下。
在比特币系统中，类似“Alice已向Bob转账1BTC，请查收。”这样的消息最终会被矿工记录在账本上，是与转账双方利益相关的。这样一条消息的受益方是Bob，我们腹黑一点想，如果Bob一直向网络中广播Alice给他转账的消息呢？
Bob：“Alice已向Bob转账1BTC”
Bob：“Alice已向Bob转账2BTC”
Bob：“Alice已向Bob转账3BTC”
…
因此，我们需要一种机制来证明Alice是“自愿”的，也就是消息是Alice亲自发出的。步骤是这样的：
1.Alice需要使用具体约定的算法（例如RSA）生成密钥和公钥，密钥自己保留，公钥对外公布。
2.当Alice想要发送消息 Alice已向Bob转账1BTC，请查收。| 我的公钥是：“gh3giPGFN2jgh3sF”。 时，Alice使用自己的私钥对消息进行加密，假设加密后的密文是 SHG356g3T4+dh4fh，现在这个密文可以看作Alice的数字签名。
3.Alice将消息明文和数字签名放到一起并发送到网络中
发送的消息类似这样的形式 Alice已向Bob转账1BTC，请查收。| 我的公钥是：“gh3giPGFN2jgh3sF”。| 签名：“SHG356g3T4+dh4fh”
4.网络中的所有人接收到消息后，都可以进行如下操作完成验证：
收到消息 Alice已向Bob转账1BTC，请查收。| 我的公钥是：“gh3giPGFN2jgh3sF”。| 签名：“SHG356g3T4+dh4fh”
使用Alice在消息中提供的公钥 gh3giPGFN2jgh3sF对私钥签署的数字签名SHG356g3T4+dh4fh进行解密
将解密结果与消息明文 Alice已向Bob转账1BTC，请查收。| 我的公钥是：“gh3giPGFN2jgh3sF”进行对比
如果一致，说明消息是Alice亲自发送的，因为只有Alice本人拥有Alice的密钥
如果不一致，则说明消息不是Alice发送的，或者虽然消息是Alice发送的但已遭到他人篡改
5.于是，通过4中描述的方法，Bob确认了Alice给他了一笔价值1BTC的转账。
网络中其他人（矿工）均成功验证了这条消息的真实性，并为Bob作证他的账户新增了1个BTC，Alice的账户减少了1个BTC。
整个过程可以被下图描述：
注1：上面仅仅是对数字签名技术的一个简单描述，很好理解吧~实际应用中的操作略有区别，比如通常是先对明文进行hash，再对hash后结果用私钥进行签名。
注2：此外，上述介绍的数字签名简略版本是存在被第三方攻击的漏洞的。你能想到问题以及如何解决吗？[提示：相同内容的消息、时间戳]
注3：如果你觉得对数字签名的理解还不够清晰，不妨再读读What is a Digital Signature?
应用3：数字证书
数字证书是非对称加密的又一个重要应用，由于与区块链的学习的关系相对不那么密切，这里就先放一边了。
总结
公钥加密，私钥解密，私钥加密，公钥解密
第一种用法：公钥加密，私钥解密。—用于加解密
第二种用法：私钥签名，公钥验签。—用于签名
有点混乱，不要去硬记，总结一下:
你只要想：
既然是加密，那肯定是不希望别人知道我的消息，所以只有我才能解密，所以可得出公钥负责加密，私钥负责解密；
既然是签名，那肯定是不希望有人冒充我发消息，只有我才能发布这个签名，所以可得出私钥负责签名，公钥负责验证。
同一种道理，我在换种说法：
私钥和公钥是一对，谁都可以加解密，只是谁加密谁解密是看情景来用的：
第一种情景是签名,使用私钥加密,公钥解密,用于让所有公钥所有者验证私钥所有者的身份并且用来防止私钥所有者发布的内容被篡改.但是不用来保证内容不被他人获得。
第二种情景是加密,用公钥加密,私钥解密,用于向公钥所有者发布信息,这个信息可能被他人篡改,但是无法被他人获得。
比如加密情景：
如果甲想给乙发一个安全的保密的数据,那么应该甲乙各自有一个私钥,甲先用乙的公钥加密这段数据,再用自己的私钥加密这段加密后的数据.最后再发给乙,这样确保了内容即不会被读取,也不会被篡改.
