对称密钥密码体制有什么优点（密码体系四-非对称密钥）
对称密钥密码体制有什么优点（密码体系四-非对称密钥）回到今天内容中来，既然对称密钥存在这样那样的问题。那么就引出了非对称密钥。现实世界中，这个问题如何解决呢？ 以银行金融业为例，通常需要下发密钥的时候，会同时通过两个渠道发送两个信封。 这两个信封是由两组人走不同的路线到达同一个地点。 只有将两个信封内的数据放到一起才是完整的密钥。否则单纯拿到其中一封并不能解决任何问题。那么是不是 Alice 使用对称密钥将加密数据通过邮件传输给 Bob 就可以高枕无忧了？ 必须不是！ 加密一时爽，解密火葬场。 Alice 加密的数据，Bob 需要解开才行。也就是说，Alice 需要将加密密钥告诉 Bob。 那问题就来了：如果 Alice 可以通过安全通道将密钥传递给 Bob，那么还有啥必要搞加密呢？ 如果没有这样的安全通道，那么 Bob 又如何接受密钥呢？这就是密钥配送问题的由来。 这个问题可以说是对称密钥的死穴。
前两节中，我们介绍了什么是对称密钥以及常用的对称密钥算法。 本节我们来聊一聊非对称密钥。 某位哲学家说:"存在即合理"。非对称密钥存在一定是为了解决某些问题。那么非对称密钥究竟是为了解决什么问题而诞生的呢？
经典的密钥配送问题这个问题可以说是对称密钥的死穴。 虽然从名字上面来看，这个问题好像并不是什么严重的问题。但这个问题却很难从根本上得到解决。
我们仍然假设 Alice 和 Bob 两个人需要相互发送消息。 这次两个人相隔万里，Alice 想给 Bob 发送邮件(假设跨洋电话费非常贵)。这封邮件里面的信息比较私密，因此不想让第三人知道(即便不私密，我们好像也不愿意让第三人知道邮件内容)。Alice 思来想去，觉得有必要对内容做个加密。
这样即便被 Eve 窃取了，他也无法知道内容。
那么是不是 Alice 使用对称密钥将加密数据通过邮件传输给 Bob 就可以高枕无忧了？ 必须不是！ 加密一时爽，解密火葬场。 Alice 加密的数据，Bob 需要解开才行。也就是说，Alice 需要将加密密钥告诉 Bob。 那问题就来了：
如果 Alice 可以通过安全通道将密钥传递给 Bob，那么还有啥必要搞加密呢？ 如果没有这样的安全通道，那么 Bob 又如何接受密钥呢？
这就是密钥配送问题的由来。 这个问题可以说是对称密钥的死穴。
现实世界中，这个问题如何解决呢？ 以银行金融业为例，通常需要下发密钥的时候，会同时通过两个渠道发送两个信封。 这两个信封是由两组人走不同的路线到达同一个地点。 只有将两个信封内的数据放到一起才是完整的密钥。否则单纯拿到其中一封并不能解决任何问题。
回到今天内容中来，既然对称密钥存在这样那样的问题。那么就引出了非对称密钥。
何为非对称密钥非对称密钥就是为了解决密钥配送问题，通常采用的方案有四个
- 共享密钥
- 密钥分配中心
- Diffie-Hellman 密钥交换
- 公钥密码
共享密钥是最简单的一种解决方案。 简而言之，就是事先通过安全通道将密钥送达到对方。上面银行的例子就是共享密钥的一种实现。 但这种方案有个天生缺陷，不能有太多的参与者。 仍以银行为例，如果只是银行内部需要下发密钥，那么这个方案是可行的。 但如果要为银行的每个储户通过这种方法下发密钥，啊，我的天，这不就疯了么？
即便不是银行，如果是支付网站，为每个 C 端用户通过共享密钥下发密钥，那这个成本足够拖垮它的现金流。 所以共享密钥只能再小范围内使用。
密钥分配中心密钥分配中心可以再一定程度内扩大使用范围。这个方案的流程是:
- 建立密钥分配中心数据库，并且为每个用户生成一个密钥
- 当 Alice 需要和 Bob 通讯时，Alice 向中心申请临时密钥
- 密钥中心生成一个临时密钥，并分别使用 Alice 和 Bob 的密钥对临时密钥进行加密
- 密钥中心将加密后的密钥分别发给 Alice 和 Bob
- Alice 和 Bob 分别使用自己的密钥进行解密，取出临时密钥
- Alice 使用临时密钥对内容进行加密并发给 Bob
- Bob 使用临时密钥对密文进行解密
- 通讯结束后，销毁临时密钥。
密钥分配中心尽管有效，但仍然有局限性。 最大的问题也是用户数量存在天花板。同时密钥分配中心也是一个逻辑大单点，如果分配中心崩溃，那么全部用户将无法进行正常通讯了。
Diffie-Hellman 密钥交换体系Diffie-Hellman 密钥交换体系是非对称密钥可以广泛推广的重要理论支持。 在这个体系中，Alice 和 Bob 可以相互交换数据，即便这些数据被 Eve 窃听了也没有关系。 Eve 无法通过截取的这些数据反向推到出密钥。 也就是说 Diffie-Hellman 将可以公开的数据进行相互交换，而私有数据只保存在本地。
具体如何实现，我们在后面详述
公钥密钥体系密钥配送问题痛点在于加解密使用的是相同的密钥，所以才需要交换。 如果 Alice 和 Bob 使用的不同的密钥呢？ 那是不是就不需要交换了呢？ 这正是公钥体系的核心: 双方使用不同的密钥进行加解密。
再公钥密钥体系中，密钥分为两类:
- 公钥
- 私钥
私钥加密，公钥解密。
举例来说，
- Alice 和 Bob 通过公开途径交换各自的公钥，即便 Eve 截获也无妨。
- Alice 使用自己的私钥进行数据加密，然后将密文传递给 Bob
- Bob 使用 Alice 公钥进行解密，然后使用自己的私钥对回复数据进行加密，并传递给 Alice
- Alice 使用 Bob 的公钥进行解密。
在这个过程中，公钥可以任意传递，而私钥决定不能外泄。
公钥体系可以正常运行的前提是：公钥和私钥必须是一一对应的
这种对应关系准确来说是数学上的不可逆关系，也就是 可以根据 A 推导出 B，而无法根据 B 推导出 A。
举个简单的例子:
13(X) mod 12 = 1
但我们无法根据 1 反推出 X = 13.
因为 25 mod 12 = 1 也同样成立
公钥密钥的代表算法 RSA 公钥和私钥就是典型的一一对应关系。
RSA 加密公式为:
x 表示明文，y 表示密文。 e 和 N 组合起来就是公钥。
反过来再看 RSA 的解密公式:
d 和 N 组合起来就是私钥。
加解密时 N 都是相同的，所以 RSA 的核心就是找到一组合适的e和d。(求 e 和 d 的过程就是找大质数的过程，这里略过不述)
RSA 是公钥密码体系中一种算法，除此之外还有 EIGamal 、 Rabin 算法和椭圆曲线，但本质都是利用数学上面的大数问题，找到一组不容易反推的数字组合。
