加密是对消息进行编码的一种方法,这样可以保护消息的内容免遭他人窥视。一般有两种类型:
密钥加密secret-key encryption使用相同的密钥进行加密和解密,而公钥加密public-key encryption使用不同的密钥进行加密和解密。每种方法各有利弊。密钥加密速度更快,而公钥加密更安全,因为它解决了安全共享密钥的问题,将它们结合在一起可以最大限度地利用每种类型的优势。
公钥加密使用两组密钥,称为密钥对。一个是公钥,可以与你想要秘密通信的任何人自由共享。另一个是私钥,应该是一个秘密,永远不会共享。
公钥用于加密。如果某人想与你交流敏感信息,你可以将你的公钥发送给他们,他们可以使用公钥加密消息或文件,然后再将其发送给你。私钥用于解密。解密发件人加密的消息的唯一方法是使用私钥。因此,它们被称为“密钥对”,它们是相互关联的。
OpenSSL 是一个了不起的工具,可以执行各种任务,例如加密文件。本文使用安装了 OpenSSL 的 Fedora 计算机。如果你的机器上没有,则可以使用软件包管理器进行安装:
要探索文件加密和解密,假如有两个用户 Alice 和 Bob,他们想通过使用 OpenSSL 交换加密文件来相互通信。
在加密文件之前,你需要生成密钥对。你还需要一个密码短语passphrase,每当你使用 OpenSSL 时都必须使用该密码短语,因此务必记住它。
Alice 使用以下命令生成她的一组密钥对:
此命令使用 OpenSSL 的 genrsa 命令生成一个 1024 位的公钥/私钥对。这是可以的,因为 RSA 算法是不对称的。它还使用了 aes128 对称密钥算法来加密 Alice 生成的私钥。
输入命令后,OpenSSL 会提示 Alice 输入密码,每次使用密钥时,她都必须输入该密码:
Bob 使用相同的步骤来创建他的密钥对:
如果你对密钥文件感到好奇,可以打开命令生成的 .pem 文件,但是你会看到屏幕上的一堆文本:
要查看密钥的详细信息,可以使用以下 OpenSSL 命令打开 .pem 文件并显示内容。你可能想知道在哪里可以找到另一个配对的密钥,因为这是单个文件。你观察的很细致,获取公钥的方法如下:
注意,公钥是你可以与他人自由共享的密钥,而你必须将私钥保密。因此,Alice 必须提取她的公钥,并将其保存到文件中:
你可以使用与之前相同的方式查看公钥详细信息,但是这次,输入公钥 .pem 文件:
Bob 可以按照相同的过程来提取他的公钥并将其保存到文件中:
这些公钥在 Alice 和 Bob 彼此交换之前没有太大用处。有几种共享公钥的方法,例如使用 scp 命令将密钥复制到彼此的工作站。
将 Alice 的公钥发送到 Bob 的工作站:
将 Bob 的公钥发送到 Alice 的工作站:
现在,Alice 有了 Bob 的公钥,反之亦然:
假设 Alice 需要与 Bob 秘密交流。她将秘密信息写入文件中,并将其保存到 top_secret.txt 中。由于这是一个普通文件,因此任何人都可以打开它并查看其内容,这里并没有太多保护:
要加密此秘密消息,Alice 需要使用 openssls -encrypt 命令。她需要为该工具提供三个输入:
加密后,原始文件仍然是可见的,而新创建的加密文件在屏幕上看起来像乱码。这样,你可以确定秘密消息已被加密:
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