Android 安全加密：數(shù)字簽名和數(shù)字證書詳解

更新時間：2016年09月13日 10:32:52 作者：GoogleDeveloper

本文主要介紹Android 安全加密數(shù)字簽名和數(shù)字證書的資料，這里整理詳細的資料及數(shù)字簽名和數(shù)字證書應用詳解，有需要的小伙伴可以參考下

Android安全加密專題文章索引

以上學習所有內(nèi)容，對稱加密、非對稱加密、消息摘要、數(shù)字簽名等知識都是為了理解數(shù)字證書工作原理而作為一個預備知識。數(shù)字證書是密碼學里的終極武器，是人類幾千年歷史總結(jié)的智慧的結(jié)晶，只有在明白了數(shù)字證書工作原理后，才能理解Https 協(xié)議的安全通訊機制。最終才能在SSL 開發(fā)過程中得心應手。

另外，對稱加密和消息摘要這兩個知識點是可以單獨拿來使用的。

知識點串聯(lián)：

數(shù)字證書使用到了以上學習的所有知識

對稱加密與非對稱加密結(jié)合使用實現(xiàn)了秘鑰交換，之后通信雙方使用該秘鑰進行對稱加密通信。
消息摘要與非對稱加密實現(xiàn)了數(shù)字簽名，根證書機構(gòu)對目標證書進行簽名，在校驗的時候，根證書用公鑰對其進行校驗。若校驗成功，則說明該證書是受信任的。
Keytool 工具可以創(chuàng)建證書，之后交給根證書機構(gòu)認證后直接使用自簽名證書，還可以輸出證書的RFC格式信息等。
數(shù)字簽名技術(shù)實現(xiàn)了身份認證與數(shù)據(jù)完整性保證。
加密技術(shù)保證了數(shù)據(jù)的保密性，消息摘要算法保證了數(shù)據(jù)的完整性，對稱加密的高效保證了數(shù)據(jù)處理的可靠性，數(shù)字簽名技術(shù)保證了操作的不可否認性。

通過以上內(nèi)容的學習，我們要能掌握以下知識點：

基礎知識：bit 位、字節(jié)、字符、字符編碼、進制轉(zhuǎn)換、io
知道怎樣在實際開發(fā)里怎樣使用對稱加密解決問題
知道對稱加密、非對稱加密、消息摘要、數(shù)字簽名、數(shù)字證書是為了解決什么問題而出現(xiàn)的
了解SSL 通訊流程
實際開發(fā)里怎樣請求Https 的接口

數(shù)字簽名

1. 概述

數(shù)字簽名是非對稱加密與數(shù)字摘要的組合應用

2. 應用場景

校驗用戶身份（使用私鑰簽名，公鑰校驗，只要用公鑰能校驗通過，則該信息一定是私鑰持有者發(fā)布的）
校驗數(shù)據(jù)的完整性（用解密后的消息摘要跟原文的消息摘要進行對比）

3. 簽名過程

“發(fā)送報文時，發(fā)送方用一個哈希函數(shù)從報文文本中生成報文摘要,然后用自己的私人密鑰對這個摘要進行加密，這個加密后的摘要將作為報文的數(shù)字簽名和報文一起發(fā)送給接收方，接收方首先用與發(fā)送方一樣的哈希函數(shù)從接收到的原始報文中計算出報文摘要，接著再用發(fā)送方的公用密鑰來對報文附加的數(shù)字簽名進行解密，如果這兩個摘要相同、那么接收方就能確認該數(shù)字簽名是發(fā)送方的。

數(shù)字簽名有兩種功效：一是能確定消息確實是由發(fā)送方簽名并發(fā)出來的，因為別人假冒不了發(fā)送方的簽名。二是數(shù)字簽名能確定消息的完整性。因為數(shù)字簽名的特點是它代表了文件的特征，文件如果發(fā)生改變，數(shù)字摘要的值也將發(fā)生變化。不同的文件將得到不同的數(shù)字摘要。一次數(shù)字簽名涉及到一個哈希函數(shù)、發(fā)送者的公鑰、發(fā)送者的私鑰?！?/p>

4. 使用步驟

//獲取signature 對象，初始化算法：MD2withRSA, MD5withRSA, or SHA1withRSA
Signature signature = Signature.getInstance("MD5withRSA");
//創(chuàng)建私鑰（從磁盤上讀取）
PrivateKey privateKey = (PrivateKey)SerializableUtil.readObject(
"heima.privateKey");
//使用私鑰進行初始化
signature.initSign(privateKey);
//傳入需要簽名的數(shù)據(jù)
signature.update(content.getBytes());
//執(zhí)行簽名
byte[] sign = signature.sign();

//創(chuàng)建公鑰（從磁盤上讀?。?
PublicKey publicKey = (PublicKey) SerializableUtil.readObject(
"heima.publicKey");
//使用公鑰進行初始化
signature.initVerify(publicKey);
//傳入需要校驗的數(shù)據(jù)（即上面的原文）
signature.update(content.getBytes());
//執(zhí)行校驗
boolean verify = signature.verify(sign);

5. 總結(jié)

數(shù)字簽名一般不單獨使用，基本都是用在數(shù)字證書里實現(xiàn)SSL 通信協(xié)議。下面將學習的數(shù)字證書就是基于數(shù)字簽名技術(shù)實現(xiàn)的。

數(shù)字證書

1. 概述

數(shù)字證書就是互聯(lián)網(wǎng)通訊中標志通訊各方身份信息的一串數(shù)字，提供了一種在Internet 上驗證通信實體身份的方式，數(shù)字證書不是數(shù)字身份證，而是身份認證機構(gòu)蓋在數(shù)字身份證上的一個章或?。ɑ蛘哒f加在數(shù)字身份證上的一個簽名）。它是由權(quán)威機構(gòu)——CA 機構(gòu)，又稱為證書授權(quán)（Certificate Authority）中心發(fā)行的，人們可以在網(wǎng)上用它來識別對方的身份。

2. 應用場景

交易者身份的確定性、不可否認性、不可修改性
對應用進行簽名認證（例如Android 的apk）

3. 數(shù)字證書格式