数字签名
数字签名是一种用于信息真实性和完整性校验的手段，一套数字签名包含签名和验证两种运算。下面是一套简单的数字签名示意图。
原理
数字签名使用非对称加密技术。每个人都有一对钥匙，私钥只有本人知道，公钥公开，私钥签名，公钥验签。
在进行信息传递时，信息发送者用私钥生成签名并将公钥一起发送给信息接收者，接收者使用公钥验签。上述过程中信息完整性得到校验，但发送者的身份是否合法无法得知（因为任何人都可以声称自己是合法的），因此引入了身份认证机构。
身份认证机构是信息接收者能信任的机构，所有的公钥必须向该机构进行注册。注册后身份认证机构给发送者颁发一张数字证书。对文件签名后，发送者把此数字证书连同文件及签名一起发给信息接收者，接收者向身份认证机构求证是否真地是用发送者密钥签发的文件。
数字证书
数字证书是一种电子档案，用来证明公钥拥有者的身份。此档案包含了公钥信息、拥有者身份信息（主体）、以及数字证书认证机构（发行者）对该文件的数字签名。
证书的本质就是对公钥加数字签名，认证机构用自己的私钥对需要认证的人（或组织机构）的公钥进行数字签名并生成证书。
证书种类
我们需要了解以下几种类型的证书
自签证书根证书中介证书TLS 服务器证书TLS 客户端证书自签证书
用户可以自己生成数字证书，不过没有任何可信赖的人签名，它主要用于小范围测试，这种自签名证书通常不会被广泛信任，使用时可能会遇到电脑软件的安全警告。
根证书
根证书获得广泛认可，通常已预先安装在各种软体（包括操作系统、浏览器、电邮软件等），作为信任链的起点，来自于公认可靠的政府机关、证书颁发机构公司、非营利组织等，与各大软件商透过严谨的核认程序才在不同的软件广泛部署。由于部署程序复杂费时，需要行政人员的授权及机构法人身份的核认，一张根证书有效期可能长达二十年以上。在某些企业，也可能会在内部电脑自行安装企业自签的根证书，以支援内部网的企业级软件；但是这些证书可能未被广泛认可，只能在企业内部使用。
中介证书
认证机构的一个重要任务就是为客户签发证书，虽然广泛认可的认证机构都已拥有根证书，相对应的私钥可用以签署其他证书，但因为密钥管理和行政考虑，一般会先行签发中介证书，才为客户作数位签署。中介证书的有效期会较根证书为短，并可能对不同类别的客户有不同的中介证书作分工。
TLS服务器证书
网站在互联网上提供服务时，域名就是服务器证书上的主体，相关机构名称则写在组织或单位一栏上。证书和私钥会安装在服务器。客户端的软件（如浏览器）会执行认证路径验证算（Certification path validation algorithm）以确保安全，如果未能肯定加密通道是否安全（例如证书上的主体名称不对应网站域名、伺服器使用了自签证书、或加密算法不够强），可能会警告用户。
TLS客户端证书
客户端证书包含电子邮件地址或个人姓名，而不是主机名。客户端证书比较不常见，因为考虑到技术门槛及成本因素，通常都是由服务提供者验证客户身份，而不是依赖第三方认证机构。通常，需要使用到客户端证书的服务都是内部网的企业级软件，他们会设立自己的内部根证书，由企业的技术人员在企业内部的电脑安装相关客户端证书以便使用。在公开的互联网，大多数网站都是使用登入密码和Cookie来验证用户，而不是客户端证书。
根证书（自签证书）、中介证书和终端实体（TLS服务器/客户端）证书的形成如下信任链
证书格式
证书一般遵从X.509格式规范
版本：现行通用版本是V3序号：用以辨识每一张凭证，特别是在撤销凭证的时候有用主体：拥有此凭证的法人或自然人身份或机器，包括：国家（C，Country）州/省（S，State）地域/城市（L，Location）组织/单位（O，Organization）通用名称（CN，Common Name）：在TLS应用上，此栏位一般是域名发行者：以数字签名形式签署此凭证的数字证书认证机构有效期开始时间：此凭证的有效期开始时间，在此前该凭证并未生效有效期结束时间：此凭证的有效期结束时间，在此之后该凭证作废公钥用途：指定凭证上公钥的用途，例如数字签名、服务器验证、客户端验证等公钥公开密钥指纹数字签名主体别名证书可以二进制或 Base64 形式储存，常见的文件扩展名有.cer、.crt、.der和.pem。如果把证书和私钥一起储存，则可以使用PKCS#12（.p12）格式。
DER用于二进制DER编码的证书。PEM用于不同类型的X.509v3文件，是以“ - BEGIN ...”前缀的ASCII（Base64）数据。CER和CRT几乎同义，证书可以被编码为二进制DER或ASCII PEM。PKCS7 文件，也被称为P7B，通常用于Java Keystores 和 Microsoft IIS（Windows）。它们是ASCII 文件，可以包含证书和CA 证书。PKCS12 文件，也被称为PFX 文件，通常用于在Micrsoft IIS（Windows）中导入和导出证书链。应用
我们在写对外 API 时，针对信息传递的安全考虑，做如下设计
敏感信息脱敏，进行信息加密防止信息被篡改，进行数字签名我们使用 SHA256withRSA 进行签名，下面是一个Java简单例子
public static String sign(byte[] privateKey, String content) { try { java.security.Signature signature = java.security.Signature .getInstance("SHA256withRSA"); PrivateKey priKey = KeyFactory.getInstance("RSA").generatePrivate(new PKCS8EncodedKeySpec(privateKey)); signature.initSign(priKey); signature.update(content.getBytes(StandardCharsets.UTF_8)); byte[] signed = signature.sign(); return URLEncoder.encode(Base64.getEncoder().encodeToString(signed), "UTF-8"); } catch (Exception e) { throw new RuntimeException(e); } } public static boolean verify(byte[] publicKey, String content, String signatureToBeVerified) { if (StringUtils.isBlank(signatureToBeVerified)) { return false; } try { java.security.Signature signature = java.security.Signature.getInstance(
还没有评论，来说两句吧...