公开密钥密码体制的出现是现代密码学最重要的发明和发展,它不仅出色地解决了传统密码学中存在的不完善,而且为密码学未来的发展提出了新的方向。公开密钥密码体制相对于传统密钥密码体制(对称密钥密码体制)又称为不对称密钥密码体制。在公开密钥密码体制中,加密密钥不同于解密密钥,加密密钥公之于众,谁都可以使用;解密密钥只有解密人自己知道。它们分别称为公开密钥和秘密密钥。

  公钥基础设施PKI(Public Key Infrastructure),就是指在分布式计算环境中,使用公钥加密技术和证书的安全服务集合。PKI公钥基础设施采用了证书管理公钥,通过第三方的可信任机构认证中心,把用户的公钥和用户的其他标识信息捆绑在一起,在Internet上验证用户的身份。PKI基础设施把公钥密码和对称密码结合起来,在Internet上实现密钥的自动管理,保证网上数据的安全传输。

  PKI工作组给PKI的定义是:一组建立在公开密钥算法基础上的硬件、软件、人员和应用程序的集合,它应具备产生、管理、存储、分发和废止证书的能力。一个典型的PKI体系结构应该包括认证中心CA、注册机构RA、证书持有者、应用程序、存储仓库五个组成部分。完整的PKI包括认证政策的制定、认证规则、运作制度的制定、所涉及的各方法律关系内容以及技术的实现。

  PKI的主要目的是,通过自动管理密钥和证书,为用户建立起一个安全的网络运行环境,使用户可以在多种应用环境下方便地使用加密和数字签名技术,从而保证网上数据的机密性、完整性、有效性。数据的机密性是指数据在传输过程中,不能被非授权者偷看;数据的完整性是指数据在传输过程中不能被非法篡改;数据的有效性是指数据不能被否认。

  一个有效的PKI系统必须是安全的和透明的,用户在获得加密和数字签名服务时,不需要详细地了解PKI是怎样管理证书和密钥的。一个典型、完整、有效的PKI应用系统必须能够实现如下功能:注册、发证、密钥恢复、密钥产生、密钥更新、交叉认证、证书废止。