網際網路剛開始是安全的，但是伴隨著黑客（hacker）的誕生，網際網路變得越來越不安全。任何乙個事情都有兩面性，黑客也有好有壞，好的黑客叫白帽子，壞的黑客叫黑帽子。與此同時，隨著web技術發展越來越成熟，而非web服務（如windows作業系統）越來越少的暴露在網際網路上，現在網際網路安全主要指的是web安全。
既然要講web安全，首先介紹什麼是安全，安全的本質是什麼？引用《白帽子講安全》裡對安全的定義：安全問題的本質就是信任問題。舉例來說，自行車的車鎖，我們認為是安全的，因為我們認為自行車鎖的製造商是不會揹著我們留有鑰匙，如果這個信任都沒有的話，那麼這個自行車就是不安全的。
在介紹完什麼是安全的本質後，我們繼續講解安全的三要素，機密性、完整性和可用性。機密性指的是要求保護資料內容不能洩露，加密是實現機密性要求的常見方法。完整性指的是保護資料內容是完整的、沒有被篡改的，實現完整性的常見方法是數字簽名。可用性要求保護資源是隨需而得，黑帽子通常通過ddos攻擊搶占伺服器的資源，導致正常使用者不能正常訪問。接下來介紹常見的加密演算法和數字簽名演算法。
常見加密演算法有對稱加密和非對稱加密，對稱加密指的是加密和解密用的同乙個金鑰，而非對稱加密的加密過程和解密過程用的是不同金鑰，常見對稱加密有des(data encryption standard，資料加密標準)和aes，而非對稱加密有rsa。
對稱加密演算法
對稱加密演算法我們主要介紹aes(advanced encryption standard，高階加密標準)，aes三個基本概念：金鑰、填充、模式。根據金鑰長度，aes又可以細分為aes128、aes192、aes256。下面介紹aes的加密流程，首先將明文分解為大小為128bit小塊，然後將這些明文小塊放入aes加密器各自生成密文塊。當將明文小塊大小小於128bit時，需要對這個明文小塊進行填充操作。而aes加密器提供了cbc、ecb、ctr等5種模式。
非對稱加密演算法
非對稱加密演算法我們主要介紹rsa演算法，rsa演算法基於大數分解難而使得該演算法異常安全。下面我們開始描述rsa演算法，首先選擇兩個充分大的質數p和q，並計算 n=pq。接下來計算m=(p-1)(q-1)，最後找出兩個數e和d，使得 (e*d) mod m =1。其中e和n就是公鑰，而d和n就是私鑰。任何知道公鑰的人都可以利用公式 c = a^e mod n把原始資料加密成乙個密文，私鑰的持有者可以通過公式 c^d mod n 計算原始資料a。通過計算公式我們也可以發現加密和解密的演算法是不一樣的，這也是」非對稱「的由來。
融合對稱加密演算法和非對稱加密演算法
通過對對稱加密演算法和非對稱加密演算法的介紹，我們知道如果a、b兩個人想要建立會話，為了保證會話的機密性，我們需要對資料進行加密，這個密碼本只有a、b兩個人知道，而如何保證這個密碼本在傳輸的過程中不被第三者竊取呢？我們可以通過非對稱加密對密碼本進行加密，即a首先呼叫b，並索要b的公鑰，然後用b的公鑰對密碼本進行加密並將密文傳送給b，b收到a的訊息之後，用自己的私鑰進行解密。這個過程看起來已經很完美了，但是有乙個讓人意想不到的漏洞--中間人攻擊。中間人在網路中發現a索要b的公鑰這條訊息，當b將自己的公鑰傳送給a時，中間人擷取b的公鑰，並將自己的公鑰傳送給a。接下來，a將自己的密碼本通過中間人的公鑰繼續加密傳送給b，中間人擷取a發出來的這條訊息，用自己的私鑰進行解密，然後用b的公鑰進行加密，重新傳送給b。b收到訊息後並不會發現什麼異常，因為b能用自己的私鑰進行解密。但是它們都不知道中間人已經完全掌握了它們的密碼本。
中間人攻擊是在獲取對方公鑰的時進行替換，那麼，解決這個問題的辦法就是建立乙個獲取對方公鑰的可信渠道。乙個簡單而有效地辦法就是建立乙個所有人都信任的權威機構，有改權威機構來儲存並分發大家的公鑰。這就是我們通常所說的數字認證機構，英文是certificate authority，簡稱ca。任何人都可以申請把自己的公鑰放到ca上去，不過ca必須親自檢驗申請者是不是符合資格。如果a想要和b建立會話，那麼a直接從ca出獲取b的公鑰，這樣a就不用擔心拿到的公鑰是不是假的。
中間人既然能假扮公鑰，會不會假扮ca呢？答案是肯定的。這樣一來，ca不但需要向a保證「這個公鑰確實是b的」，還要向a證明」我確實是ca「。對應的解決方法是數字簽名演算法。ca首先生存乙個自己的公鑰私鑰對，然後將公鑰公之於眾。之後，ca對每條發出去的訊息都用自己的私鑰加個密作為簽名，以此證明訊息的**是真實的。接受方收到訊息之後，用ca的公鑰進行解密，如果能解得開，則說明對方一定是真實的ca。因為，這樣的訊息只有私鑰持有者才能做的出來。至此為止，加密演算法和簽名演算法就講解完畢，一條安全的通訊線路的設計也有了乙個比較完美的方案。
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