RSA - 客户端（在服务器上下文中）如何加密/解密传入数据？答案

【问题标题】：RSA - How can the client (in server context) encrypt/decrypt incoming data?RSA - 客户端（在服务器上下文中）如何加密/解密传入数据？
【发布时间】：2014-07-31 23:10:54
【问题描述】：

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模糊的上下文。

这就是我想要做的：

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

随后将以加密方式发生更多流量。为了建立这种方式，我将如何既能加密客户端发送的内容，又能解密客户端接收的内容（从客户端的角度）。

在服务器端加密数据由私钥解密，但我无法在没有该私钥的情况下解密客户端中的数据……因为它是秘密的，所以我不能在客户端中拥有。

这让我很困惑，是我遗漏了一些明显的东西还是需要第二个私钥？

提前致谢！

【问题讨论】：

标签： java client-server rsa

【解决方案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，相同的密钥用于加密和解密。

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密钥。

所以基本上原始（但非常脆弱！）密钥交换的外观：

服务器向客户端发送他的公钥pub_key_S
客户端向服务器发送使用服务器公钥加密的公钥
c = E(pub_key_S, pub_key_C)
服务器用他的私钥pub_key_C = D(pri_key_S, c)解密c
服务器生成一个新的随机对称密钥key_CS
服务器用客户端的公钥c = E(pub_key_C, key_CS)加密新生成的密钥
服务器向客户端发送c
客户端用他的私钥pri_key_Ckey_CS = D(pri_key_C, c)解密密文

现在客户端和服务器有一个共享的密钥key_CS，它们可以使用它来安全地为正在进行的会话进行通信。

这样的协议实际上要复杂得多，包括证书、数字签名、哈希码等。可能使用最广泛的协议是SSL or TLS。（例如 https）。

如果您对此类协议的详细信息感兴趣，我建议您查看该链接。

【讨论】：

在你的例子中，第一个说客户端将公钥发送到服务器，不是相反吗？虽然这对理解它很有帮助。一旦客户端收到对称密钥，加密就没有用了，因为密钥在那里可以抓取？
我省略了一个步骤。通常服务器首先发送他的密钥。然后客户端发送用服务器的公钥加密的密钥。对称密钥只有客户端和服务器知道。（因为它已被加密发送，所以窃听者无法获得任何信息）
我明白了...所以在某种程度上，RSA 有点像服务器给客户端一个密封的盒子，客户端可以在其中放入他的密钥（我不知道那是什么密钥是，但我假设这个密钥将是一个对称密钥）将其密封起来并返回给服务器？
之类的，通常是服务器分发密钥。服务器向客户端发送公钥主要用于验证服务器的证书/身份。
好吧，让我直截了当，在连接时，服务器会向客户端发送一个对称密钥，但服务器无法加密此密钥，因为客户端在获得此密钥之前无法解密它对称密钥？

【解决方案2】：

首先阅读this article。那么您应该知道通常用于交换密码和电子签名的非对称算法。所以客户端-服务器加密最好的方法是生成通用加密密钥（使用 RSA 或Diffie–Hellman key exchange），然后使用任何对称算法（例如 AES）对服务器和客户端之间的数据进行编码。

【讨论】：

我明白了，所以 RSA 实际上不适合双方必须能够加密/解密的普通数据交换，但 RSA 更像是一种单向数据传输，就像你说的那样安全地发送密码?
正确，RSA 在 CPU 时间和加密数据大小方面的成本要高得多，因此通常它仅用于启动连接（和/或数字签名）。