java - RSA - 客户端(在服务器上下文中)如何加密/解密传入数据？

Question

我无法准确理解 RSA 的工作原理。许多示例和定义试图解释但使用了模糊的上下文。

所以这是我想做的:

我有一台使用 RSA 的服务器，并且有私钥和公钥。据我了解，在连接后，服务器以未加密的方式将公钥发送到服务器。如果您愿意，可以进行某种握手。

接下来的流量将以加密方式发生。要建立这种方式，我将如何能够既加密客户端发送的内容，又解密客户端接收的内容(从客户端的角度来看)。

在服务器端，加密数据由私钥解密，但如果没有该私钥，我无法在客户端解密数据......我不能在客户端中拥有它，因为它是 secret 的。

这让我感到困惑，我是否遗漏了一些明显的东西，或者是否需要第二个私钥？

提前致谢!

Answer 1

正如您已经指出的那样，RSA 是一种非对称加密方案，这意味着:

c = E(pub_key, m) // ciphertext = encryption(public key,  message)
m = D(pri_key, c) // message    = decryption(private key, ciphertext)

相比之下，对称加密方案(例如 AES)的工作原理如下:

c = E(key, m)
m = E(key, c)

换句话说，相同的 key 用于加密和解密。

这就是非对称密码系统发挥作用的地方。它允许各方安全地交换对称加密的 key 。

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基本上原始(但非常脆弱!) key 交换看起来如何:

1. 服务器向客户端发送他的公钥pub_key_S
2. 客户端向服务器发送他的公钥，并用服务器的公钥加密
   c = E(pub_key_S, pub_key_C)
3. 服务器用他的私钥pub_key_C = D(pri_key_S, c)解密c
4. 服务器生成一个新的随机对称 key key_CS
5. 服务器用客户端的公钥加密新生成的 key c = E(pub_key_C, key_CS)
6. 服务器发送c给客户端
7. 客户端用他的私钥解密密文 pri_key_C key_CS = D(pri_key_C, c)

现在客户端和服务器有一个共享的 key key_CS，它们可以使用它来为正在进行的 session 安全地通信。

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这样的协议(protocol)在实践中要复杂得多，包括证书、数字签名、哈希码等。可能使用最广泛的协议(protocol)是 SSL or TLS . (例如 https)。

如果您对此类协议(protocol)的详细信息感兴趣，我建议您查看该链接。