什麼是證書鏈？

證書鏈是什麼鏈麼，能發幣麼？

不要懵，證書鏈通常都是公開，不需要保密！此時你是不是感到疑惑，通常我們的證書不都是存在u盾中的麼，怎麼能輕易交給別人？

為了說明這些問題，我要講一些概念。本著越基礎，越不好講的原則，我從公鑰演算法講起，還有數字簽名、pki，還要介紹一下區塊鏈、電子證照、密碼機、簽名驗籤伺服器、和usbkey等概念。

對稱加密的關鍵在金鑰。傳遞加密數資料，alice選取金鑰key，加密明文傳送給bob，bob採用相同的key解密資料。 

使用對稱金鑰時，通訊雙方必須擁有相同的金鑰。通常，對稱金鑰採用線下方式進行分發，或者採用一種可靠方式進行分發。例如，alice和bob坐在一起，共同選擇了乙個金鑰，這個金鑰用來做資料加密。

這個簡單的分配金鑰的方式，不適合規模較大的群體。群體中，要求每2個的通訊內容其他人都不能解密。以3個人為例，a、b、c三個人，需要分配ab/ac/bc3個金鑰；當系統中有n個人時，需要分配 n*(n-1)/2個金鑰，每個人都要儲存與其他n-1個人通訊的金鑰。此時，需要金鑰服務中心為使用者生成分配管理金鑰，依靠個體使用者自身很難管理。

以上就是對稱金鑰演算法的難題，對稱金鑰分發。

非對稱金鑰就解決了金鑰分發的問題，每個人的金鑰都是由2個金鑰組成。即alice有乙個公鑰乙個私鑰，bob有乙個公鑰乙個私鑰。

公私鑰的用法：用乙個人的公鑰加密，必須用這個人的私鑰解密；用私鑰加密，必須用公鑰解密。即乙個人的公鑰和私鑰，互為加解密金鑰。關於公鑰應用協議，會用到多人的金鑰，概念變複雜容易混淆，但是要把握「乙個人的公私鑰互為加解密金鑰」的原理。

公私鑰通常由alice和bob自己產生，此時只有自己知道自己的公鑰和私鑰，為了實現保密通訊，必須公布自己的公鑰。公布公鑰可以多種方式，只要可以公開讀取就可以。

保密通訊的例子，alice和bob已公開了自己的公鑰，alice用bob的公鑰加密資料，加密後的資料只有bob的私鑰解密，其他人截獲了密文也無法解密。(真實情況alice用bob的公鑰加密乙個會話金鑰，alice和bob用會話金鑰加密通訊內容，因為公鑰加密演算法效率低)

利用公鑰演算法實現加密資料通訊，要求公布個人的公鑰，且只能自己擁有私鑰。

數字簽名是一種基於公鑰的抗抵賴技術。alice和bob簽訂乙份合同，合同內容是：bob有乙個軟體的開發需求，共列了10項軟體的feature，並承若支付給alice 3萬塊錢。alice擔心軟體開發完成，bob不履行合同，或少支付開發費用，要求bob對合同進行數字簽名。

bob用自己的私鑰，對合同檔案進行加密，得到密文發給alice。alice收到密文後，用bob的公鑰進行解密運算，得到了合同的原文，到此alice就已經可以確定bob已經完成了合同的數字簽名。

當bob抵賴，不履行合同時。alice到仲裁機構，出示bob的密文，和bob的公鑰，仲裁機構用bob的公鑰解密密文，得到合同原文。仲裁機構認定，因為公鑰解密了合同密文，密文一定是由原文經過bob的私鑰加密生成的。因此仲裁機構推斷認定，bob是與alice簽訂了合同。

這個例子，說明了通過數字簽名可以確定1.資訊的**2.發生糾紛時，資訊源不能抵賴。

通常，標準的數字簽名要首先對原文hash，然後對hash結果進行簽名（hash可以壓縮簽名資訊的長度）。校驗數字簽名時，對原文進行hash，和解密hash進行比較，當兩個結果相同時證明數字簽名有效，說明簽名者確認過原文件，且不可抵賴。

上面將的數字簽名是否還要問題？當bob聲稱alice提供的公鑰不是自己的公鑰，而是alice讓黑客篡改了公開系統，並用偽造的私鑰對合同進行數字簽名的。上面的問題核心，是如何確定bob的公鑰，且bob不能抵賴。

下面介紹一下有權威機構的公鑰體系pki，bob申請數字證書的流程：

1.bob自己生成一對隨機的公私鑰，私鑰自己保留。

2.將bob的個人資訊和公鑰，放在乙個請求檔案中，傳送給ca。

3.ca通過嚴格的流程確定bob的身份，例如提交身份證證明，或者要求所在單位出具證明。

4.ca用自己的私鑰，將bob的請求檔案進行數字簽名，將bob個人資訊、bob公鑰、ca生成的簽名這3個資訊打包成乙個證書檔案。

此時公鑰公布系統，變成了公鑰證書公布系統。當alice驗證bob的合同時，經過2個步驟：

1.驗證bob的數字證書。驗證證書的過程，就是驗證數字簽名的過程。首先用ca的公鑰解密證書中的簽名，計算證書中資訊的hash值，比較hash和解密簽名結果，不相符即證書被篡改過。

2.驗證合同的數字簽名。用bob的公鑰證書，驗證合同的數字簽名，與沒有pki時驗證過程相同。

理清一下公鑰證書、私鑰、數字簽名的關係，如圖：

在這個例子中，根ca的公鑰證書和執行ca的公鑰證書，就是驗證合同簽名的證書鏈。

gmssl中呼叫簽名和驗籤的例子：

$ gmssl sm2utl -sign -in msg.txt -inkey sm2.pem -id alice -out sig.der

$ gmssl sm2utl -verify -in msg.txt -sigfile sig.der -pubin -in sm2pub.pem -id alice

在位元幣上，沒有pki系統，公鑰資訊即賬戶主題，公鑰對應的私鑰即用來進行數字簽名。

電子證照即機構對文件進行數字簽名，通過驗證數字簽名就可以驗證證照資訊。

在gmssl的例子中，gmssl sm2utl -sign定義了簽名介面。

密碼機和簽名驗籤伺服器，就是硬體密碼運算裝置，向應用提供api，完成各種密碼演算法。

簽名驗籤伺服器，比密碼機多提供簽名和驗籤介面。密碼機更多是底層api，如sm2 公鑰加密，sm3雜湊，sm4加密等。

上面的例子看到，bob的私鑰是非常重要的，不能洩露給別人。

usbkey就是可以用來儲存私鑰，並且要求私鑰不能拷貝出來，只能在usbkey中執行運算。通常key還用口令方式加密儲存，進行運算時要先輸入pin碼，解密後才能用來運算。

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