密鑰密碼系統介紹
這篇文章向大家闡述了Netscape公司是如何使用RSA的公用密鑰密碼系統來實現因特網安全的。Netscape的安全套接層的實現就利用了這篇文章中所討論的技術。
RSA的公用密鑰密碼系統廣泛地應用於計算機工業的認證和加密方面。Netscape得到RSA數據安全公司的許可可以使用公用密鑰密碼系統以及其它產品，尤其是認證方面的產品。
公用密鑰加密技術使用不對稱的密鑰來加密和解密，每對密鑰包含一個公鑰和一個私鑰，公鑰是公開，而且廣泛分佈的，而私鑰從來不公開，只有自己知道。
用公鑰加密的數據只有私鑰才能解密，相反的，用私鑰加密的數據只有公鑰才能解密，正是這種不對稱性才使得公用密鑰密碼系統那麼有用。
使用公用密鑰密碼系統進行認證
認證是一個驗證身份的過程，目的是使一個實體能夠確信對方是他所聲稱的實體。下面的例子包括Alice和Bob，並且向我們演示瞭如何使用公用密鑰密碼系統來輕易的驗證身份。下面的 {something}key 表示something 已經用密鑰 key 加密或解密。
假設Alice要認證Bob，Bob有一個密鑰對，即一個公鑰和一個私鑰，Bob透露給Alice他的公鑰（至於他是怎麼做的將在以後討論）。然後Alice產生一段隨機的消息，然後把它發給Bob。
A-->B random--message
Bob用自己的私鑰來加密這段消息，然後把加密後的消息返回給Alice。
B-->A {random--message}bobs--private--key
Alice接到了這段消息，然後用Bob以前發過來的公鑰來解密。她把解密後的消息和原始的消息做比較，如果匹配的話，她就知道自己正在和Bob通信。一個***者應該不知道Bob的私鑰，因此就不能正確的加密那段Alice要檢查的隨機消息。
但是，等一下，還有......
除非你確切的知道你在加密什麼，否則用你的私鑰加密一些東西，然後發給別人永遠不是一件好事。這是因爲加密後的數據可能會背叛你（記住，只有你能加密，因爲只有你纔有密鑰）。
所以，我們不加密Alice發送的原始消息，取而代之的是，由Bob構造一個消息摘要，然後加密它。消息摘要是從隨機消息中以某種方式提取出來的，並且具有以下特點：
摘要很難逆轉，任何假冒Bob的人不能從摘要得到原始消息
假冒者無法找到具有相同摘要的不同消息
通過使用摘要，Bob能夠保護自己。他首先計算出Alice發給他的隨機消息的摘要並加密，然後把加密後的摘要返回給Alice，Alice可以計算出相同的摘要，通過解密Bob的消息然後對比一下就可以認證Bob的身份。
近一點......
剛纔描述的技術稱爲數字簽名。Bob爲Alice產生的消息簽名，這樣做其實和加密Alice產生的隨機消息一樣危險。因此我們的認證協議需要一次以上的變形。部分（或者全部）的數據需要由Bob產生。
A-->B hello,are you bob?
B-->A Alice,This Is bob{digest[Alice,This Is Bob]}bobs-private-key
當Bob使用這個協議的時候，他知道自己發給Alice的是什麼消息，並且不介意簽名。他首先發送沒有加密的消息“Alice,This Is Bob。”然後發送加密的摘要。Alice能夠輕易的判斷Bob是Bob，並且Bob沒有籤任何他不願意籤的東西。
分發公鑰
Bob如何以一種可信賴的方式分發他的公鑰呢？我們假設認證協議是這個樣子的：
A-->B hello
B-->A Hi, I'm Bob, bobs-public-key
A-->B prove it
B-->A Alice, This Is bob{ digest[Alice, This Is Bob] } bobs-private-key
如果使用這個協議的話，任何人都可以是Bob。你需要的只是一個公鑰和私鑰，你跟Alice慌稱你是Bob，接着你用自己的公鑰代替Bob的公鑰，然後你通過用你的私鑰加密的東西來證明，這樣Alice就不能分辨出你不是Bob。
爲了解決這個問題，標準化組織發明了一個叫做證書的東西，一個證書包括下面的一些內容：
證書發行者的名字
證書發送給的團體
主題的公鑰
一些時間戳
證書是由證書發行者的私鑰簽名的，每個人都知道證書發行者的公鑰（即證書發行者有一個證書，等等）。證書是一種把公鑰綁定到名字的標準方式。
通過使用證書這種技術，每個人都可以通過檢查Bob的證書來判斷Bob是不是僞造的。假設Bob嚴格的控制着他的私鑰，並且的確是Bob得到了他的證書，那麼一切都好。下面是補償協議：
A-->B hello
B-->A Hi, I'm Bob, bobs-certificate
A-->B prove it
B-->A Alice, This Is bob{ digest[Alice, This Is Bob] } bobs-private-key
當Alice收到Bob的第一條消息，她可以檢查證書，覈實簽名（如上，使用摘要和公鑰加密），然後，覈實主題（Bob的名字）來判斷那是不是真的Bob。這樣她就相信公鑰是Bob的公鑰，然後要求Bob證明他的身份。Bob則重新進行一次上面的相同過程，計算消息的摘要，簽名之後發給Alice，Alice可以用從證書得到的公鑰檢查Bob的消息摘要，從而判斷Bob的身份。
一個壞傢伙 - 我們不妨叫他Mallet - 可以做下面的事情：
A-->M hello
M-->A Hi, I'm Bob, bobs-certificate
A-->M prove it
M-->A ????
但是Mallet在最後的消息中不能滿足Alice。Mallet沒有Bob的私鑰，所以他無法構造一條使Alice相信來自Bob的消息。
交換祕密
一旦Alice認證了Bob，她就可以做另外一件事-她能發給一條只有Bob才能解碼的消息：
A-->B {secret}bobs-public-key
A-->B hello
B-->A Hi, I'm Bob, bobs-certificate
A-->B prove it
B-->A Alice, This Is bob{ digest[Alice, This Is Bob] } bobs-private-key
A-->B ok bob, here is a secret {secret} bobs-public-key
B-->A {some message}secret-key
secret-key 的計算取決於協議的定義，但是它可以簡化成一個 secret 的副本。
你說什麼？
Mallet的袋子裏有很多詭計。雖然Mallet不能發現Alice和Bob交換的祕密，但是他可以干預並且破壞他們的對話。舉例來說，如果Mallet位於Alice和Bob，他可以選擇讓大多數的消息返回以及向前繼續傳輸沒有改變，但是破壞了特定位的消息（這對他來說很容易，因爲他知道Alice和Bob之間通信的協議）。
A-->M hello
M-->B hello
B-->M Hi, I'm Bob, bobs-certificate
M-->A Hi, I'm Bob, bobs-certificate
A-->M prove it
M-->B prove it
B-->M Alice, This Is bob{ digest[Alice, This Is Bob] } bobs-private-key
M-->A Alice, This Is bob{ digest[Alice, This Is Bob] } bobs-private-key
A-->M ok bob, here is a secret {secret} bobs-public-key
M-->B ok bob, here is a secret {secret} bobs-public-key
B-->M {some message}secret-key
M-->A Garble[ {some message}secret-key ]
Mallet一直讓數據沒有改變的通過，直到Alice和Bob分享一個祕密。然後Mallet通過改變Bob發送給Alice的消息來進入這個方式中。這時候Alice是相信Bob的，因此她就可能相信這個改變的消息，然後按照它來做。注意Mallet並不知道這個祕密-他能做的所有事就是破壞用這個祕密的密鑰加密的數據。他可能不能利用這個協議製造出一條有效的消息，但是下一次，他可能幸運一點。
爲了防止這種破壞，Alice和Bob在他們的協議中引入了一種消息認證碼（MAC）。MAC是根據祕密的密鑰和傳輸的數據計算出來的，上面描述的摘要算法的屬性正好可以用於構造抵抗Mallet的MAC功能。
MAC := Digest[ some message, secret ]
因爲Mallet不知道這個祕密的密鑰，所以他無法計算出這個摘要的正確數值。即使Mallet隨機的改變消息，如果摘要數據很大的話，他成功的可能性也很小。舉例來說，通過使用MD5（RSA公司發明的一種很好的密碼摘要算法），Alice和Bob能和他們的消息一起發送128位的MAC值。Mallet猜中這個正確的MAC值的機率是18,446,744,073,709,551,616 分之1-也就是從來也不會猜出來。
下面是樣本協議，又訂正了一次：
A-->B hello
B-->A Hi, I'm Bob, bobs-certificate
A-->B prove it
B-->A {digest[Alice, This Is Bob] } bobs-private-key
ok bob, here is a secret {secret} bobs-public-key
{some message,MAC}secret-key
Mallet現在有麻煩了，Mallet可以改變任何的消息，但是MAC的計算將揭露他的欺詐行爲。Alice和Bob能發現僞造的MAC值並停止會話，Mallet就不能僞造Bob的消息了。
這是什麼時候的事？
最後的，但是同樣重要的是要防範Mallet鸚鵡學舌。如果Mallet記錄了會話的過程，他雖然可能不知道會話的內容，但是他可以重放這些會話。實際上，Mallet能在Alice和Bob之間做一些真正齷齪的事。解決的辦法就是從會話的雙方因如隨機因素。