圖1 數字簽名
用傳送發私鑰生成數字簽名、用傳送方公鑰解密，可以證明訊息確實是由公鑰擁有者發出的。
兩份摘要的比對結果，可以證明訊息在傳輸的過程中是否被改動。
數字簽名要發揮作用，首先需要接收方獲取傳送方的公鑰。如何證明獲取的公鑰確實是傳送方的公鑰而不是假冒的呢？數字證書提供了一種發布公鑰的簡便方法。
圖2 證書的申請、發布、使用
圖3 數字證書的生成與驗證
簡單地來說，把上面的原文換成公鑰、身份資訊、有效期等其他資訊，就是數字證書的生成和驗證過程。
使用ca私鑰進行簽名和解密，可以證明證書確實是由ca發布的；
兩份摘要的對比結果，可以證明證書內容是否在傳輸過程中被改動；
如果訊息原文中的公鑰和身份資訊是ca的，則是ca自簽名的過程。
數字證書提供了一種發布公鑰的簡便途徑，大家通過向ca申請認證發布自己的公鑰，通過向ca驗證來確認自己獲得了別人的公鑰。下圖展示了通訊雙方互相獲得公鑰以後的通訊過程。
圖4 通訊過程
非對稱加密安全性高，但計算量大效率低，因此使用對稱秘鑰對通訊的主要內容進行加密；對稱秘鑰每次使用隨機生成，用完即丟棄，降低風險；
用接收方公鑰加密對稱秘鑰，保證了只有接收方才能對密文進行解密；
用傳送發私鑰進行簽名，使得接收方可以驗證訊息的傳送方和訊息是否被修改過，保證了資訊的完整性和抗否認性。
完整的pki/ca系統如下部分：
序號產生器構ra：在ca體系結構中起承上啟下的作用，一方面向ca**安全伺服器傳輸過來的證書申請請求，另一方面向ldap伺服器和安全伺服器**ca頒發的數字證書和證書撤銷列表（crl）。
ldap伺服器：lightweight directory access protocol（輕量目錄訪問協議），提供目錄瀏覽服務，負責將序號產生器構伺服器ra傳輸過來的使用者資訊以及數字證書加入到伺服器上。使用者通過訪問ldap伺服器就能夠得到其他使用者的數字證書。
ca伺服器：整個證書機構的核心，負責證書的簽發。ca首先 產生自身的私鑰和公鑰，然後生成數字證書，並且將數字正常傳輸給安全伺服器。ca還負責為安全伺服器、ra伺服器生成數字證書。
資料庫伺服器：ca中的核心部分，用於ca中資料（如金鑰和使用者資訊等）、日誌、統計資訊的儲存和管理。
圖5 pki系統
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