互聯網剛開始是安全的，但是伴隨着黑客（Hacker）的誕生，互聯網變得越來越不安全。任何一個事情都有兩面性，黑客也有好有壞，好的黑客叫白帽子，壞的黑客叫黑帽子。與此同時，隨着Web技術發展越來越成熟，而非Web服務（如Windows操作系統）越來越少的暴露在互聯網上，現在互聯網安全主要指的是Web安全。
既然要講Web安全，首先介紹什麼是安全，安全的本質是什麼？引用《白帽子講安全》裏對安全的定義：安全問題的本質就是信任問題。舉例來說，自行車的車鎖，我們認爲是安全的，因爲我們認爲自行車鎖的製造商是不會揹着我們留有鑰匙，如果這個信任都沒有的話，那麼這個自行車就是不安全的。
在介紹完什麼是安全的本質後，我們繼續講解安全的三要素，機密性、完整性和可用性。機密性指的是要求保護數據內容不能泄露，加密是實現機密性要求的常見方法。完整性指的是保護數據內容是完整的、沒有被篡改的，實現完整性的常見方法是數字簽名。可用性要求保護資源是隨需而得，黑帽子通常通過DDos攻擊搶佔服務器的資源，導致正常用戶不能正常訪問。接下來介紹常見的加密算法和數字簽名算法。
加密算法
常見加密算法有對稱加密和非對稱加密，對稱加密指的是加密和解密用的同一個密鑰，而非對稱加密的加密過程和解密過程用的是不同密鑰，常見對稱加密有DES(Data Encryption Standard，數據加密標準)和AES，而非對稱加密有RSA。
1. 對稱加密算法
對稱加密算法我們主要介紹AES(Advanced Encryption Standard，高級加密標準)，AES三個基本概念：密鑰、填充、模式。根據密鑰長度，AES又可以細分爲AES128、AES192、AES256。下面介紹AES的加密流程，首先將明文分解爲大小爲128bit小塊，然後將這些明文小塊放入AES加密器各自生成密文塊。當將明文小塊大小小於128bit時，需要對這個明文小塊進行填充操作。而AES加密器提供了CBC、ECB、CTR等5種模式。
2. 非對稱加密算法
非對稱加密算法我們主要介紹RSA算法，RSA算法基於大數分解難而使得該算法異常安全。下面我們開始描述RSA算法，首先選擇兩個充分大的質數p和q，並計算 n=pq。接下來計算m=(p-1)(q-1)，最後找出兩個數e和d，使得 (e*d) mod m =1。其中e和n就是公鑰，而d和n就是私鑰。任何知道公鑰的人都可以利用公式 c = a^e mod n把原始數據加密成一個密文，私鑰的持有者可以通過公式 c^d mod n 計算原始數據a。通過計算公式我們也可以發現加密和解密的算法是不一樣的，這也是”非對稱“的由來。
3. 融合對稱加密算法和非對稱加密算法
通過對對稱加密算法和非對稱加密算法的介紹，我們知道如果A、B兩個人想要建立會話，爲了保證會話的機密性，我們需要對數據進行加密，這個密碼本只有A、B兩個人知道，而如何保證這個密碼本在傳輸的過程中被第三者竊取呢？我們可以通過非對稱加密對密碼本進行加密，即A首先呼叫B，並索要B的公鑰，然後用B的公鑰對密碼本進行加密並將密文發送給B，B收到A的消息之後，用自己的私鑰進行解密。這個過程看起來已經很完美了，但是有一個讓人意想不到的漏洞--中間人攻擊。中間人在網絡中發現A索要B的公鑰這條消息，當B將自己的公鑰發送給A時，中間人截取B的公鑰，並將自己的公鑰發送給A。接下來，A將自己的密碼本通過中間人的公鑰繼續加密發送給B，中間人截取A發出來的這條消息，用自己的私鑰進行解密，然後用B的公鑰進行加密，重新發送給B。B收到消息後並不會發現什麼異常，因爲B能用自己的私鑰進行解密。但是它們都不知道中間人已經完全掌握了它們的密碼本。
中間人攻擊是在獲取對方公鑰的時進行替換，那麼，解決這個問題的辦法就是建立一個獲取對方公鑰的可信渠道。一個簡單而有效地辦法就是建立一個所有人都信任的權威機構，有改權威機構來存儲並分發大家的公鑰。這就是我們通常所說的數字認證機構，英文是Certificate Authority，簡稱CA。任何人都可以申請把自己的公鑰放到CA上去，不過CA必須親自檢驗申請者是不是符合資格。如果A想要和B建立會話，那麼A直接從CA出獲取B的公鑰，這樣A就不用擔心拿到的公鑰是不是假的。
簽名算法
中間人既然能假扮公鑰，會不會假扮CA呢？答案是肯定的。這樣一來，CA不但需要向A保證“這個公鑰確實是B的”，還要向A證明”我確實是CA“。對應的解決方法是數字簽名算法。CA首先生存一個自己的公鑰私鑰對，然後將公鑰公之於衆。之後，CA對每條發出去的消息都用自己的私鑰加個密作爲簽名，以此證明消息的來源是真實的。接受方收到消息之後，用CA的公鑰進行解密，如果能解得開，則說明對方一定是真實的CA。因爲，這樣的消息只有私鑰持有者才能做的出來。至此爲止，加密算法和簽名算法就講解完畢，一條安全的通信線路的設計也有了一個比較完美的方案。
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