# 公私鑰/加解密/驗簽章

## 資料防竊取與不可否認性
資料傳輸過程中會有兩種問題要考慮:
1. 防止他人竊取-對資料做加密(使用演算法運算或壓縮上密碼之類...)。
2. 確保資料為對方傳輸-做電子簽章(有點像簽名畫押)。

為了達到這兩種用途於是有了電子憑證的機制，
憑證內通常有兩組鑰匙(加解密用公私鑰、簽章用公私鑰)，
而憑證就由各個可信任的機構來產製與發行，如：自然人就是由內政部憑證管理中心，工商憑證由經濟部工商憑證管理中心。

### 簽章與驗簽
情境：
A要傳資料給B，B拿到資料要確保資料是A給的也沒有經過竄改。

作法：
A使用憑證內的私鑰對資料做簽章運算會得到一組簽章值S，再將資料與S傳給B
；B拿到資料後，去憑證中心問A的公鑰(公鑰是公開的資訊)，或是由A的簽章值S內取出公鑰(如果A做簽章使用的演算法有把公鑰包進去S裡)。

B知道了A的公鑰就對A傳來的資料做驗簽的運算，此時就可以驗證資料是A傳輸，
如果資料有經過竄改或是簽章值S不是由A的私鑰來運算出來的，就會檢驗失敗。

實例：
我們在網路上下載檔案有時候會附一組MD5或SHA256的值，那就是一種簽章值，可以用來驗證檔案是否經竄改。

### 加密與解密
情境：
A要傳資料給B，但是要防止他人從中竊取資料。

#### 作法1：非對稱式加密
A先問B的憑證公鑰，然後使用B的公鑰對資料做運算加密(目前常用的為RSA演算法)，加密後的資料E再傳給B；
B拿到資料後使用自己憑證的私鑰去解密資料。

優點：只有擁有憑證的人可以解開資料。
缺點：運算速度較慢，不適合大量資料傳輸。

#### 作法2：對稱式加密
A先跟B約定好一組鑰匙K(或稱密碼比較好懂)，然後A用密碼K對資料加密再傳給B；B也用密碼K去解開資料。常見演算法有DES、AES，AES比DES安全性高，AES又分128/192/256，指的是鑰匙長度當然越長安全性就越高。

優點：運算速度快，可以用於資料比較大的情形。
缺點：鑰匙會有洩漏的風險或是使用暴力法破解(DES目前就是可以破解的，只要機器運算夠快)。

實例：類似我們以密碼對檔案做壓縮，再給對方密碼解

#### 常見的加解密做法
結合作法1&2，A用AES隨機產生一把鑰匙K，然後用K將資料做加密，再將K用B的公鑰做加密得到加密後的K_enc，最後將資料與K_enc傳給B；
B收到後使用自己憑證私鑰解開K_enc，於是得到K，再用K解開資料。

如此，不用怕資料太大加密運算太久，也不用怕K洩露，因為K在一開始的時候隨機產生，只有A自己知道，加密後得到K_enc就可以拋棄原始的K。

##### 要點
公鑰大家都可得，私鑰只有憑證擁有者有。

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