为了参加区块链相关比赛并学习编写区块链项目，我打算学习一下区块链的一些基础知识，今天我就学习了密码学中的非对称加密。
个人理解
非对称加密是相对于对称加密的，打个比方：
一般情况下，如果我租了间房子，那么包租婆就会把房门钥匙复刻一份给我，因此，这间房是我跟包租婆都可以打开的。
但是，如果包租婆的这把钥匙被小偷偷走了，那小偷就能用包租婆的那把钥匙来开我的房门，从而窃走我的物品。
这就是对称加密，双方共用同一个密钥来进行加密通信，那么在不信任对方的条件下，协商密钥的这个过程就十分的危险。如果双方中的任何一方泄露了密钥，那么双方的通信暴露无遗。
那么，非对称加密是什么情形呢？
想到一半，发现打的比方不太合理，就不献丑了hhh
简单来说，非对称加密拥有两个不同的密钥，即公钥(Public key)和私钥(Private Key)，任意一方想要和对方通信，那么先通过非对称加密算法生成一个密钥对，一个公钥，一个私钥，通信时，将公钥先发送给对方，对方使用公钥将明文加密后传送给自己（由于哈希算法的不可逆性，中间人无法通过公钥推算出明文），这个时候，对方可以生成自己的密钥对，再将对方生成的公钥发送给自己，于是，双方的加密通信就建立了。
这个加密通信过程的关键是双方都不能泄露自己的私钥，因为只有私钥才能解密使用对应公钥加密的密文。
对称加密
优点
加密速度快，需要的算力少。
缺点
若通信双方任意一方泄露密钥，整个通信暴露无遗，任何知道该密钥的第三方都能够窃听到明文数据。
非对称加密
优点
安全性高，即使双方互相泄露公钥，第三方仍然无法窃听到数据。
缺点
加解密速度较慢，需要的算力更多。
看来，两种加密都有优缺点，并且优缺点互补，作为成年人，当然是两个都要啦！于是就有了：混合加密
混合加密
双方先通过非对称加密通信建立起安全的通信渠道，然后在非对称加密通信中交换对称加密的密钥，当双方协商完毕后，就可以进行对称加密通信了。这种方式既兼顾了加密通信时的性能，又能保证通信时的安全性（保证对称加密的密钥在交换的过程中不会泄露）。
但混合加密还是不够安全，因为没能够解决非对称加密时，中间人伪装成通信目标的问题，如果中间人伪装成通信目标，那么通信内容还是会被中间人窃取，这就非常麻烦了。
为了解决双方都不能互相信任对方的问题，自然又引入了第三方，若我能够确认对方发来的消息是通过自己信任的第三方传来的，那么，我就能信任对方，同理，对方也是如此，前提是他们都要拥有信任的第三方。于是，就引入了数字签名，虽然还没有深入学习，但我已经感受它的用途之广了：HTTPS、驱动验证等等。
理解后的我只能感叹一句，密码学真伟大！
非对称加密基本原理（摘自百度百科）
- 乙方生成一对密钥（公钥和私钥）并将公钥向其它方公开。
- 得到该公钥的甲方使用该公钥对机密信息进行加密后再发送给乙方。
- 乙方再用自己保存的另一把专用密钥（私钥）对加密后的信息进行解密。乙方只能用其专用密钥（私钥）解密由对应的公钥加密后的信息。在传输过程中，即使攻击者截获了传输的密文，并得到了乙的公钥，也无法破解密文，因为只有乙的私钥才能解密密文。同样，如果乙要回复加密信息给甲，那么需要甲先公布甲的公钥给乙用于加密，甲自己保存甲的私钥用于解密。
一些常用的非对称加密算法
- RSA：RSA 是一种目前应用非常广泛、历史也比较悠久的非对称秘钥加密技术，在1977年被麻省理工学院的罗纳德·李维斯特（Ron Rivest）、阿迪·萨莫尔（Adi Shamir）和伦纳德·阿德曼（Leonard Adleman）三位科学家提出，由于难于破解，RSA 是目前应用最广泛的数字加密和签名技术，比如国内的支付宝就是通过RSA算法来进行签名验证。它的安全程度取决于秘钥的长度，目前主流可选秘钥长度为 1024位、2048位、4096位等，理论上秘钥越长越难于破解，按照维基百科上的说法，小于等于256位的秘钥，在一台个人电脑上花几个小时就能被破解，512位的秘钥和768位的秘钥也分别在1999年和2009年被成功破解，虽然目前还没有公开资料证实有人能够成功破解1024位的秘钥，但显然距离这个节点也并不遥远，所以目前业界推荐使用 2048 位或以上的秘钥，不过目前看 2048 位的秘钥已经足够安全了，支付宝的官方文档上推荐也是2048位，当然更长的秘钥更安全，但也意味着会产生更大的性能开销。
- DSA：既 Digital Signature Algorithm，数字签名算法，他是由美国国家标准与技术研究所（NIST）与1991年提出。和 RSA 不同的是 DSA 仅能用于数字签名，不能进行数据加密解密，其安全性和RSA相当，但其性能要比RSA快。
- ECDSA：Elliptic Curve Digital Signature Algorithm，椭圆曲线签名算法，是ECC（Elliptic curve cryptography，椭圆曲线密码学）和 DSA 的结合，椭圆曲线在密码学中的使用是在1985年由Neal Koblitz和Victor Miller分别独立提出的，相比于RSA算法，ECC 可以使用更小的秘钥，更高的效率，提供更高的安全保障，据称256位的ECC秘钥的安全性等同于3072位的RSA秘钥，和普通DSA相比，ECDSA在计算秘钥的过程中，部分因子使用了椭圆曲线算法。
文章参考：
