加密和加签傻傻分不清？来一场深度对话

2024-01-11 23:48:45

加密与加签：捍卫数据安全的两大护卫

引言

在瞬息万变的数字世界中，保护我们的数据免受窥探和篡改至关重要。加密和加签是加密学中的两大支柱，它们携手并进，为我们提供坚不可摧的数据保护。

加密：守护机密性的秘密锁匙

想象一下一个宝贵的宝箱，里面装满了你的最深秘诀和敏感信息。加密就如一把锁匙，能将这个宝箱牢牢锁住，防止未经授权的窥探。它通过使用密码或其他复杂的数学算法将数据转换成无法理解的密文。只有持有正确钥匙（即解密密钥）的人才能解锁宝箱，揭开数据的秘密。

加密广泛应用于保护各种类型的数据，从存储在硬盘中的文件到网络上传输的信息。它让我们可以安心地处理和传输机密数据，例如财务记录、医疗记录和个人身份信息，而无需担心落入坏人之手。

代码示例：加密和解密

from cryptography.fernet import Fernet

# 生成一个加密密钥
key = Fernet.generate_key()

# 将密钥编码为二进制字符串
encoded_key = key.encode('utf-8')

# 初始化加密器
fernet = Fernet(encoded_key)

# 将明文转换为密文
ciphertext = fernet.encrypt(b"Hello, world!")

# 解密密文
plaintext = fernet.decrypt(ciphertext)

print(plaintext)  # 输出：b'Hello, world!'

加签：确保完整性的防篡改盾牌

想象一下一个重要文件，上面盖着你的亲笔签名。加签与亲笔签名类似，它为电子数据提供了一种数字认证形式。它使用数字签名技术，将一个独一无二的数学指纹附加到数据上。这个指纹只有签名者才能创建，一旦创建就无法伪造或修改。

加签确保数据的完整性和真实性。它能让我们检测任何未经授权的修改或篡改，因为任何修改都会破坏数字签名。加签广泛应用于确保软件完整性、电子商务交易安全和电子文档的真实性。

代码示例：加签和验证

from cryptography.hazmat.backends import default_backend
from cryptography.hazmat.primitives import hashes, serialization
from cryptography.hazmat.primitives.asymmetric import padding

# 生成一个私钥和公钥
private_key = serialization.generate_private_key(
    algorithm=padding.PKCS1v15(),
    public_exponent=65537,
    backend=default_backend()
)
public_key = private_key.public_key()

# 将公钥编码为PEM格式
pem_public_key = public_key.public_bytes(
    encoding=serialization.Encoding.PEM,
    format=serialization.PublicFormat.SubjectPublicKeyInfo
)

# 将私钥编码为PEM格式
pem_private_key = private_key.private_bytes(
    encoding=serialization.Encoding.PEM,
    format=serialization.PrivateFormat.PKCS8,
    encryption_algorithm=serialization.NoEncryption()
)

# 用私钥加签数据
data = b"Hello, world!"
digest = hashes.SHA256()
digest.update(data)
signature = private_key.sign(
    digest,
    padding.PSS(
        mgf=padding.MGF1(hashes.SHA256()),
        salt_length=padding.PSS.MAX_LENGTH
    ),
    hashes.SHA256()
)

# 用公钥验证签名
digest = hashes.SHA256()
digest.update(data)
public_key.verify(
    signature,
    digest,
    padding.PSS(
        mgf=padding.MGF1(hashes.SHA256()),
        salt_length=padding.PSS.MAX_LENGTH
    ),
    hashes.SHA256()
)