大学毕业之后，笔者就再也没有怎么学习过]。因为工作需要，笔者最近正好要好好地学习一下Website Security方面的知识。我决定一边学一边记录在我自己的blog里，一方面可以帮我梳理学到的知识，以防以后忘记了；另一方面如果有朋友看到本文可以得到些许的启发那就更好了。
今天第一篇，我想先讲讲PKI和SSL的大概概念以及他们的关系。
PKI 全称是Public Key Infrastructure，中文名巨拗口，叫公开密钥基础建设PKI真要说起来非常复杂，简单的来说就是通过PKI定义了如何在点对点（可以是User 对User，User 对Server 等）的信息交换中，接收方如何确认发件人的身份以及双发送信息的安全。
SSL全称是Secure Socket Layer，现在进化成TLS（Transport Layer Security)是一种基于PKI系统的安全协议，目的是为了保障互联网的通信安全。
由于目前人们对于网络的依赖程度已经到了疯狂的地步，网络安全问题已经是这个年代最为重要的一个议题。用户个人的数据保护意识是一个可以提高的部分，在用户看不到的地方，PKI/SSL起着至关重要的作用。
Concept说完，真的有点枯燥，我们来点好玩的东西。我们来聊聊两种常用的加密方式。
Symmetric
Symmetric中文叫做对称式加密，具体的来说就是用户A和用户B协商好我们用共同的一把钥匙来加密和打开我们交换的信息。
二战时期德国人制作的恩尼格玛密码机就可以理解成Symmetric加密的一种应用了。光说不练假把式，让我们先来做个小测试，我们首先生成一个Key文件用来加密和解密.
openssl rand -base64 128 > sym.key
> 前面的部分是生成key的命令，后面的部分说的是把前面生成的key保存在本地一个叫sym.key的文件里面。上文的命令就是实际生成一个base64，128位的密码。
接下来我们可以尝试加密一个叫test的文档
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| $ cat test.txt
This is a testing file
$ openssl enc -aes-256-cbc -salt -in test.txt -out test.txt.enc -k sym.key
$ cat test.txt.enc
Salted__C?c????~L?N??20??*$?n??$k?џ????W?s
$ openssl enc -aes-256-cbc -d -in test.txt.enc -out test.txt.dec -k sym.key
$ cat test.txt.dec
This is a testing file
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可以看到这里我用的AES 256 cbc的加密模式把文件内容进行加密。之前的sym.key文件同时用来加密和解密，因此这就是所谓的对称式加密了。这个加密方法的好处在于节省时间，因此用来加密大块信息的时候，symmetric是一个很好的方法。
然而有利就有弊，Symmetric有它不可逾越的制约性。首先就是加密强度跟Asymmetric比起来差了一大截；其次就是如何确保把钥匙交给你想给的人（如下图）是个大问题。
Alice如何可以确保正在跟她聊天的人就是Bob呢？即使她确定是bob了，怎样把这个key文件给他而不被截获呢？
Asymmetric
Asymmetric加密就应运而生了。对比起Symmetric用同一个密匙加密和解密，Asymmetric用的是一对密匙：公钥和私钥。公钥可以公开给任何人持有，私钥自己保留。发信者可以用对方的公钥加密要发的信息之后，只有持有私钥的接收方才能解密这个信息，即使是用来加密的公钥也不能解密已经加密过的信息了。
基于公开密钥的特性，该方法还提供数字签名的功能，使得电子签名可以得到纸本签名的效果。
我们也用一些例子来测试一下其，签名的过程。
加密和解密
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| # 生成一个名字叫private的私钥
$ openssl genrsa -out private.key 2048
# 根据这个私钥生成一个叫public的公钥
$ openssl rsa -in private.key -pubout > public.pem
# 我们已经预先创建了一个文档test.txt
$ more test.txt
This is a testing File for Encryption and Decryption
# 使用公钥加密该文件，加密后的文件名为cipher.txt
$ openssl rsautl -encrypt -in test.txt -pubin -inkey public.key -out cipher.txt
# 可以看到内容加密后的文件内容
$ more cipher.txt
§¾L/Ûú±m¢/óÃG {L½x▲Ì ¼¤2uÑ!Ãñ♠ç♂÷♠↕¡└¾÷¾óÑ!·#▀·uü!èØP►w¸áN½ñ═9┌ó¹kwð8ô\¾┌µ╗v┤Oy;%'Ï▼
|Ëp¥♣Ê♀┤xÄ?Ùà qr¸"┴Å¿■2ßÖµ╬,↨ÀdÁ█ ÚéT<½/═▼ðt♫→cO2F@s>³WQp³¾îan▲?/ê░Å¿♦¶☺umc↨‼↔´░╚⌂Y©2E¬♥¥òýu¥Þ>¨b¬XêÎorÜnµ╚Ñ#ü3ä¸f╣║]┐
# 用私钥（Private.key）来解码这个加密过的文件就可以得知内容
$ openssl rsautl -decrypt -in cipher.txt -inkey private.key
This is a testing File for Encryption and Decryption
# 如果我们尝试使用公钥（public.key）来解码会报错
$ openssl rsautl -decrypt -in cipher64.txt -inkey public.key
unable to load Private Key
1548:error:0906D06C:PEM routines:PEM_read_bio:no start line:crypto\pem\pem_lib.c:691:Expecting: ANY PRIVATE KEY
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接下来我们看看怎么验证电子签名。
签名与验证
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| # 首先用私钥来签名一个文件
$ openssl rsautl -sign -inkey private.key -out test.txt.sig -in test.txt
# 可以看到
$ more test.txt.sig
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# 最后用公钥来验证
$ openssl rsautl -verify -inkey public.key -in test.txt.sig -pubin
This is a testing File for Encryption and Decryption
# rsautl这个方法，签名的同时明显把源文件也囊括进去，我们来试试另外一个方法
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