即时通讯安全(6):非对称加密技术的原理及应用实践

来源：即时通讯网 2020-06-28 23:01:49

前言

以上，我学习了对称加密算法在安卓平台上的原理和应用实践(以上链接点进入这里)，本文将分享非对称加密技术在当前互联网场景中的应用。

理论上，非对称加密技术比对称加密技术复杂得多，安全得多，但其性能也低得多。无论使用对称加密还是非对称加密，都需要根据业务场景进行组合，因为两种不同的加密算法各有优缺点，没有绝对的优劣。关键是你更看重哪个指数。

本系列的前两篇文章“即时消息安全(一):正确理解和使用安卓加密算法”和“即时消息安全(三):常见加密和解密算法及通信安全说明”，也对非对称加密算法的研究和实践进行了总结，您也可以参考。

即时消息安全系列文章

本文是即时消息通信安全知识系列的第六篇文章，主要内容如下:

即时通讯安全(一):正确理解和使用安卓加密算法

即时通讯安全第二部分:组合加密算法在即时通讯中的应用探讨

即时消息安全第3部分:常见加密和解密算法及通信安全说明

即时通讯安全(四):安卓关键硬编码风险案例分析

即时通讯安全(5):对称加密技术在安卓系统上的应用实践

即时通讯安全(ⅵ):非对称加密技术的原理及应用实践(本文)

即时通讯安全(七):利用JWT技术解决即时通讯系统中套接字长连接身份认证的难点

即时消息安全(8):你知道HTTPS是使用对称加密还是非对称加密吗？》

理解非对称加密算法

与对称加密算法不同，非对称加密算法需要两个密钥:公钥和私钥。公钥和私钥是一对。如果数据是用公钥加密的，则只能用相应的私钥解密。如果数据是用私钥加密的，则只能用相应的公钥解密。因为加密和解密使用两种不同的密钥，所以这种算法被称为非对称加密算法。

即时通讯安全(6):非对称加密技术的原理及应用实践

常见的非对称加密算法

常见的非对称加密算法有RSA、Elgamal、背包算法、Rabin、D-H、椭圆曲线加密算法等，其中支付宝采用RSA算法。

RSA算法原理

以非对称加密算法RSA为例，其原理只涉及素数因子、欧拉函数、反模元素等。当然，完整的技术原理非常复杂。对于应用层开发人员来说，如果没有必要，建议他们只需要知道内部操作是基于分解素因子和取模，没有必要进行深入的理论研究。

在安卓平台上使用RSA算法的步骤

让我们以Andriod平台为例，看看使用RSA(一种典型的非对称加密算法)的步骤:

010203040506070809101112131415//1，获取密码对象密码=密码. getinstance(“RSA”)；//2，通过KeyPairGenerator密钥对=密钥对生成器. getinstance(“RSA”)生成公钥和私钥。生成密钥对()；//使用公钥进行加密，使用私钥进行解密(反之亦然)公钥公钥= keypair . getpublic()；私有密钥私有密钥=密钥. GetPrivate()；//3，使用公钥初始化密码。init(密码。encrypt _ mode，公钥)；//4，执行加密操作字节[]result = cipher . dofinal(content . getbytes())；//使用私钥初始化密码初始化(cipher.decrypt _ mode，private key//执行解密操作字节[] deresult = cipher.dofinal(结果)；

注意事项:

1234//一次性加密数据的长度不能大于117字节；私有静态最终int encrypt _ block _ max = 117//一次解密的数据长度不能超过128字节；私有静态最终int decrypt _ block _ max = 128

批量操作:

01020304050607080910112131415161718192021222324252627282930/* * *批处理操作* * @要处理的param内容数据* @param密码(根据不同的密码，操作可能是加密或解密)* @param blockSize每个操作的块大小(以字节为单位* @返回处理完成后的结果* @ throwsexception */public static byte[]//操作的起始偏移位置是int len = content.length//总数据长度字节[]tmp；//临时保存bytearray outputstream baos = new bytearray outputstream()的操作结果；//如果剩余数据为while(len-offset > 0){如果(len-offset > =块大小){//剩余数据大于或等于一个块大小tmp = cipher.do final(内容、偏移量、块大小)；}否则{//不到一个块大小tmp =密码。做最终(内容，偏移，镜头偏移)；}//将临时结果保存在内存缓冲区中。偏移量=偏移量+块大小；} baos . close()；返回baos . ToByteArray()；}

非对称加密算法在实际应用中的应用

1用于认证

如果加密的消息可以用A的公钥解锁，则该消息必须用A的私钥加密，并且可以确定用户是A..

即时通讯安全(6):非对称加密技术的原理及应用实践

用于陌生人的交流

甲和乙互不认识。甲将自己的公钥发送给乙，乙也将自己的公钥发送给甲，这样双方就可以通过对方的公钥对信息通信进行加密。c可以得到A和B的公钥，但他不能解密文。

即时通讯安全(6):非对称加密技术的原理及应用实践

3用于敏感的密钥交换场景

甲首先获取乙的公钥，然后甲生成一个随机密钥，如13245768，然后甲用乙的公钥加密密钥，得到一个加密密钥，如dxs#fd@dk，然后将密文发送给乙，乙用自己的私钥解密得到123456，然后双方用13245768作为对称加密密钥进行通信。即使c截取加密的密钥dxs#fd@dk，它也不能自己解决，因此a和b可以通过对称加密进行通信。

即时通讯安全(6):非对称加密技术的原理及应用实践

本文摘要

不对称加密通常不是单独使用的。它似乎不能取代对称加密。非对称加密比对称加密慢得多，在极端情况下会慢1000倍，因此通常不用于加密大量数据。通常，我们通常将对称加密和非对称加密相结合，例如，非对称加密用于在对称加密(即密钥交换)中加密密钥。

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