嵌入式开发时加解密、签名、数字证书等知识

在开发嵌入式系统时，无法避免数据安全问题。 最近一直在做OTA升级，所以趁这个机会学习了一下加解密、签名、数字证书等，也做了这些笔记。

一、加密与解密 1、对称加密

对称加密是指使用相同的密钥进行加密和解密。

2.非对称加密

非对称加密是指加密和解密使用不同的密钥。 这两个密钥分别称为公钥和私钥。

公钥可以向所有人公开，而私钥则需要保密。

2. 数字签名

数字签名（ ），也称数字指纹（ ），是消息摘要算法和非对称加密算法的结合，可以验证数据的完整性，验证数据的来源。

如何生成摘要？？？ 使用哈希运算从纯文本生成摘要。 常用的哈希算法有SHA-1、MD5、MD2等。

1. 验证完整性

数据签名算法的模型分为两个主要阶段：

为什么摘要仍然需要加密？ ？ ？ 在非安全通道中，数据和摘要都存在被篡改的风险，攻击者在篡改数据的同时也可以篡改摘要。 因此，摘要算法需要与加密算法相匹配，严格验证完整性。

2.认证数据来源

数字签名加解密过程示意图

1）A使用B的公钥对明文进行加密，生成密文信息。

2）A使用HASH算法对明文进行HASH运算，生成数字指纹。

3）A使用自己的私钥对数字指纹进行加密并生成数字签名。

4）A将密文信息和数字签名一起发送给B。

5) B使用A的公钥解密数字签名并获得数字指纹。

6）B收到A的加密信息后，用自己的私钥解密密文信息，得到原来的明文。

7) B使用HASH算法对恢复的明文进行HASH运算，使用与A相同的HASH算法生成数字指纹。 然后B将生成的数字指纹与A获得的数字指纹进行比较，如果一致，则B接受明文；如果一致，则B接受明文。 如果不一致，B 就丢弃明文。

优点：数字签名技术不仅证明信息没有被篡改，而且可以证明发送者的身份。

缺点：数字签名技术也存在问题。 对方获得的公钥可能被篡改而无法被发现。 引入数字证书。

3. 数字证书

接收方需要使用发送方的公钥来验证数据的真实性。 那么，接收方如何安全地获取发送方的公钥呢？ 这需要数字证书来保证。

数字签名和数字证书总是成对出现，密不可分。 数字签名主要用于验证数据完整性和验证数据来源，而数字证书主要用于安全地颁发公钥。 数字证书主要包含三部分：用户信息、用户公钥和CA对证书实体信息的签名。

数字证书模型主要分为两步：

1. 颁发证书 2. 验证证书

完整的证书文件如下：

上面介绍了很多概念，那么在代码中如何实现加密和解密呢？ 答案是，它是一个内置于 Linux 中的开源工具，可实现常见的加密算法和应用程序。 点击这里，网上资料很多，就不详细说了。