首先声明一下,这里所说的SSH,并不是Java传统的三大框架,而是一种建立在应用层和传输层基础上的安全外壳协议,熟悉Linux的朋友经常使 用到一 个SSH Secure Shell Cilent的工具,本文也是基于此工具加密原理的学习,在SSH的加密原理中,使用到了RSA非对称加密算法,本文也一并做了学习和了解。

非对称加密算法

在日常的工作生产中, 我们经常需要进行数据的通讯,开发人员经常需要对数据进行加解密操作,以保证数据的安全。数据的加密算法非为对称加密和非对称加密两种,常用的DES、三 重DES、AES等都属于对称加密,即通过一个密钥可以进行数据的加解密,密钥一旦泄漏,传输的数据则不安全。

非对称加密算法的核心源于数学问题,它存在公钥和私钥的概念,要完成加解密操作,需要两个密钥同时参与。我们常说的“公钥加密,私钥加密”或“私钥加密, 公钥解密”都属于非对称加密的范畴,后文中讲到的RSA算法也一种典型的非对称加密算法。公钥加密的数据必须使用私钥才可以解密,同样,私钥加密的数据也 只能通过公钥进行解密。

相比对称加密,非对称加密的安全性得到了提升,但是也存在明显的缺点,非对称加解密的效率要远远小于对称加解密。所以非对称加密往往被用在一些安全性要求比较高的应用或领域中。

    典型的RSA非对称加密

RSA加密算法是一种典型的非对称加密算法,它基于大数的因式分解数学难题,它也是应用最广泛的非对称加密算法,于1978年由美国麻省理工学院(MIT)的三位学着:Ron Rivest、Adi Shamir 和 Leonard Adleman 共同提出。

它的原理较为简单,我们假设有消息发送方A和消息接收方B,通过下面的几个步骤,我们就可以完成消息的加密传递:

  1. 消息发送方A在本地构建密钥对,公钥和私钥;

  2. 消息发送方A将产生的公钥发送给消息接收方B;

  3. B向A发送数据时,通过公钥进行加密,A接收到数据后通过私钥进行解密,完成一次通信;

  4. 反之,A向B发送数据时,通过私钥对数据进行加密,B接收到数据后通过公钥进行解密。

由于公钥是消息发送方A暴露给消息接收方B的,所以这种方式也存在一定的安全隐患,如果公钥在数据传输过程中泄漏,则A通过私钥加密的数据就可能被解密。

如果要建立更安全的加密消息传递模型,需要消息发送方和消息接收方各构建一套密钥对,并分别将各自的公钥暴露给对方,在进行消息传递时,A通过B的公钥对数据加密,B接收到消息通过B的私钥进行解密,反之,B通过A的公钥进行加密,A接收到消息后通过A的私钥进行解密。

当然,这种方式可能存在数据传递被模拟的隐患,我们可以通过数字签名等技术进行安全性的进一步提升。由于存在多次的非对称加解密,这种方式带来的效率问题也更加严重。

    SSH加密原理

在SSH安全协议的原理中, 是一种非对称加密与对称加密算法的结合,先看下图:

这里进行一下说明:

  1. 首先服务端会通过非对称加密,产生一个公钥私钥

  2. 在客户端发起请求时,服务端将公钥暴露给客户端,这个公钥可以被任意暴露;

  3. 客户端在获取公钥后,会先产生一个由256位随机数字组成的会话密钥,这里称为口令;

  4. 客户端通过公钥将这个口令加密,发送给服务器端;

  5. 服务器端通过私钥进行解密,获取到通讯口令;

  6. 之后,客户端和服务端的信息传递,都通过这个口令进行对称的加密。

个人感觉,这样的设计在一定程度上提高了加解密的效率,不过,与客户端服务端各构建一套密钥对的加解密方式相比,在安全性上可能有所下降。在上面所述的通过口令进行加密的过程中,数据也是可以被窃听的,不过由于密钥是256个随机数字,有10的256次方中组合方式,所以破解难度也很大。相对还是比较安全的。服务端和客户端都提前知道了密钥,SSH的这种方式,服务端是通过解密获取到了密钥。

DH密钥交换算法

SSH的原理,是基于RSA非对称加密,RSA是基于大数的因式分解数学难题,下面要提到的DH密钥交换算法则是基于有限域上的离散对数难题。

DH算法是一种密钥协商算法,只用于密钥的分配,不用于消息的加解密。它提供了一种安全的交换密钥的方式,通过交换的密钥进行数据的加解密。就像SSH原理中,口令的交换,不过DH算法更安全。

我们举个例子来进行说明,假设有A、B两方,A作为发送者,B作为接收者。通过下面的几个步骤就可以构建出一个只属于双方的密钥口令,如下:

  1. 首先A、B双方,在通信前构建专属于自己的密钥对,假设分别是公钥A,私钥A,公钥B,私钥B;

  2. A将自己的公钥A暴露给B,B通过私钥B公钥A经过一定的运算产生出本地的密钥B;

  3. 同样,B将自己的公钥B暴露给A,A通过私钥A公钥B经过一定的运算产生出本地的密钥A;

  4. 最后,这个算法有意思的一点就是,密钥A密钥B是一致的,这样A、B双方就拥有了一个属于双方的“秘密”口令;

DH算法的产生是,对称加密向非对称加密的过度,为后续非对称加密的产生和发展奠定了基础。

SSH加密原理、RSA非对称加密算法学习与理解的更多相关文章

  1. Java进阶(七)Java加密技术之非对称加密算法RSA

    Java加密技术(四)--非对称加密算法RSA 非对称加密算法--RSA 基本概念 非对称加密算法是一种密钥的保密方法. 非对称加密算法需要两个密钥:公开密钥(publickey)和私有密钥(priv ...

  2. RSA—非对称加密算法

    RSA:非对称加密算法加解密原理如下:已知:p,q,n,e,d,m,c其中:p与q互为大质数,n=p*q 公钥Pk(n,e):加密使用,是公开的 私钥Sk(n,d):解密使用,不公开 c:明文 m:密 ...

  3. RSA非对称加密算法实现过程

    RSA非对称加密算法实现过程 非对称加密算法有很多,RSA算法就是其中比较出名的算法之一,下面是具体实现过程 <?php /** */ class Rsa { /** * private key ...

  4. RSA非对称加密算法实现:Python

    RSA是1977年由罗纳德·李维斯特(Ron Rivest).阿迪·萨莫尔(Adi Shamir)和伦纳德·阿德曼(Leonard Adleman)一起提出的.当时他们三人都在麻省理工学院工作.RSA ...

  5. RSA非对称加密算法实现:Golang

    RSA是1977年由罗纳德·李维斯特(Ron Rivest).阿迪·萨莫尔(Adi Shamir)和伦纳德·阿德曼(Leonard Adleman)一起提出的.当时他们三人都在麻省理工学院工作.RSA ...

  6. RSA非对称加密算法实现:C#

    RSA是1977年由罗纳德·李维斯特(Ron Rivest).阿迪·萨莫尔(Adi Shamir)和伦纳德·阿德曼(Leonard Adleman)一起提出的.当时他们三人都在麻省理工学院工作.RSA ...

  7. RSA非对称加密算法实现:Java

    RSA是1977年由罗纳德·李维斯特(Ron Rivest).阿迪·萨莫尔(Adi Shamir)和伦纳德·阿德曼(Leonard Adleman)一起提出的.当时他们三人都在麻省理工学院工作.RSA ...

  8. RSA 非对称加密算法简述

    RSA概述 首先看这个加密算法的命名.很有意思,它其实是三个人的名字.早在1977年由麻省理工学院的三位数学家Rivest.Shamir 和 Adleman一起提出了这个加密算法,并且用他们三个人姓氏 ...

  9. .NET Core加解密实战系列之——RSA非对称加密算法

    目录 简介 功能依赖 生成RSA秘钥 PKCS1格式 PKCS8格式 私钥操作 PKCS1与PKCS8格式互转 PKCS1与PKCS8私钥中提取公钥 PEM操作 PEM格式密钥读取 PEM格式密钥写入 ...

随机推荐

  1. jquery选择后代以及toggle,toggleClass用法

    $("#id").find(".classname")      选择id为xx下的类名为xx的元素 toggle  $(this).next(".c ...

  2. A Word-Complexity Lexicon and A Neural Readability Ranking Model for Lexical Simplification-paper

    https://github.com/mounicam/lexical_simplification 提供了SimplePPDBpp: SimplePPDB++ resource consisting ...

  3. rest-framework之版本控制

    rest-framework之版本控制 本文目录 一 作用 二 内置的版本控制类 三 局部使用 四 全局使用 五 示例 源码分析 回到目录 一 作用 用于版本的控制 回到目录 二 内置的版本控制类 f ...

  4. 转载《Oracle的tnsnames.ora配置(PLSQL Developer)》

    源地址:https://www.cnblogs.com/qq3245792286/p/6212617.html. 首先打开tnsnames.ora的存放目录,一般为D:\app\Administrat ...

  5. LG3275 【[SCOI2011]糖果】

    前言 我对差分约束有我个人独特的看法,写这题解既是与大家分享,又算作我对差分约束系统的总结. 浅谈差分约束 对于一些给出形如\(x_i-x_j\leq a\)不等式(差分约束)组,求\(x_t-x_s ...

  6. 【转】浅谈Nginx负载均衡与F5的区别

    前言 笔者最近在负责某集团网站时,同时用到了Nginx与F5,如图所示,负载均衡器F5作为处理外界请求的第一道“墙”,将请求分发到web服务器后,web服务器上的Nginx再进行处理,静态内容直接访问 ...

  7. Kettle入门--作业和转换的使用

    本来想在centos7下部署的,发现因为java版本的问题,无法成功部署,无奈,转到windows平台(后来找到解决方法了,在centos7系统下yum install webkitgtk* -y 就 ...

  8. MySQL Partition--分区基础

    ================================================================================= Mysql在5.1版本时增加对分区表 ...

  9. hiveserver 占用内存过大的问题

    今天为了求解hiveserver占用内存过大的问题,特地加了hive在apache的邮件列表,讨论半天.特别说的是 里面的人确实很热情啊 ,外国人做事确实很认真,讨论帖发的时候都狠详细. 粘出一些记录 ...

  10. shutdown和close

    close close 一个套接字的默认行为是把套接字标记为已关闭,然后立即返回到调用进程,该套接字描述符不能再由调用进程使用,也就是说它不能再作为read或write的第一个参数,然而TCP将尝试发 ...