一、公钥私钥的作用
情景1：hostA和hostB两台机器，A希望发送的email只给B看到：所有A可以将email使用B的公钥加密，B拿到后可以用B的私钥解密。当A发送的email被黑客拦截，因为没有B的私钥，所有依旧无法阅读email内容。
情景2：有个黑客冒充A使用B的公钥加密了一封有病毒的Email给B，B以为是A的，贸然解密容易造成病毒威胁，那么B该如何验证该Email的确来自A呢？
将加密的Email再用A的私钥加密，收到邮件后先用A的公钥解密再用B的私钥解密即可。
总结：
公钥的作用：对内容本身加密，保证不被其他人看到。公钥加密需用私钥解密，一般发送方将信息用目标主机的公钥加密信息，可以保证只有目标主机（的私钥）才能解密。
私钥的作用：证明内容的来源。私钥加密需用公钥解密，私钥一般用于证实信息来源，发送方用自己私钥加密的内容，目标主机用发送方的公钥能正确解密可以保证发送来源是否准确。
二、数字签名
上面的情景1中存在的问题可以通过情景2的方式解决，因为情景2中使用了发送方A的私钥再次加密，这个私钥是A独一无二的，所以即使被拦截修改后，黑客没有A的私钥加密回去，B接受到之后也无法通过A的私钥解密。数字签名雏形初现，下面将一下数字签名
情景1中，因为A使用B的公钥加密，发送给B，B用自己的私钥解密才能阅读邮件内容，确保了只有正确的目的端才能解密到邮件内容。那么能否保证消息来源端的准确性呢？也就是说如何保证发邮件给B的是A。
我们知道B的公钥大家很容易拿到，假如考虑B只接受A给自己发送邮件，黑客X通过某种手段获取了B的公钥，给B发送了病毒文件，B如何判断该邮件是来自于A还是黑客X？
情景3 我们使用A的私钥加密信息再发送给B，但是如果文本内容很大，最后B使用A的公钥解密的时候需要大量的开销，这时候，我们考虑使用哈希算法把A的内容计算得到一个hash值，然后用A的私钥加密这个hash值即可。注意这个hash值是用A的私钥加密得到，是A独一无二的标志，我们把这个叫数字签名，可以理解为我们签合同时候使用的独一味二的指纹！把数字签名加到邮件内容中一并发送给B，这时候B收到后用A的公钥解密这个邮件的数字签名，解密成功了，说明这个邮件的确是A发来的，我们再计算一次hash值看看和发来的数字签名是否一致便知道内容是否发生了篡改，因为数字签名是由A是私钥加密的，即使内容发送篡改，我们也可以通过从新计算哈希值验证。
注意： 可以看出我们这里数据是明文传输的，存在窃听风险。但是我们为了阐述数字签名机制是如何运转的，故意将保证信息机密性的机制省略了。
如果想要保证数据的机密性，我们常见的做法是，通信双方通过非对称加密安全交换对称加密的密钥，后续通信过程的数据都使用对称加密保证数据机密性。 并且「签名」的作用本身也不是用来保证数据的机密性，而是用于验证数据来源的防止数据被篡改的，也就是确认发送者的身份。
三、数字证书
对于情景3：能够保证不被篡改AB正常通信的前提是B上存在A的公钥，这样A的数字签名才能被解密，再往前考虑一步在A把公钥发给B之前，黑客将自己的公钥冒充A发给B，让B保存下来，误以为是A的公钥，这样，当A真正发送数据给B的时候会拿黑客冒充的公钥去解密数字签名，自然就会失败，这样B只能接受黑客发送的消息了。这就引出一个问题，A发给B的公钥如何保证的确是A发来的，而不是别人冒充的！
这时候就需要一个第三方机构，即证书颁布机构（CA）CA 会将：证书的颁布机构、有效期、公钥、持有者(subject)等信息用 CA 的私钥进行签名。并且将签名结果和这些信息放在一起，这就叫做「数字证书」这样A去申请一个证书，然后将这个证书发给B，这样B自然就获取了可靠的来自A的证书。那么B如何确认这个证书的确是A的证书？当然是使用CA的公钥验证拉
注意： CA 的公钥也是需要使用证书来分发的，所以 A的电脑必须安装 CA 的证书，证书里包含了 CA 的公钥。
(这就保证了公匙不需要在两者间传递，防冒充)
B收到来自A的证书，从证书中拿出CA的公钥验证确实来自A。那么有没有一种可能黑客拦截了证书进行了篡改，答案是不行的因为数字证书是使用CA的私钥进行签名的，黑客修改任何一个bit都不能通过校验；那 黑客可不可以修改证书信息后自己重新计算一次证书的数字签名呢？也不行，因为证书的数字签名计算依赖于 CA 的私钥，Eve 是拿不到 CA 的私钥的。如果拿到了，说明什么？整个世界都是不可信的。
四、总结
数字签名保证信息来源可靠，用私钥对摘要进行加密，做到防伪，防篡改
数字证书保证了公钥安全分发，奠定了信任链的基础
