互联网|万字长文拿下HTTPS，面试不再慌！( 六 )
但又因为非对称加密效率太低 ， 所以私钥只加密原文的摘要 ， 这样运算量就小的多 ， 而且得到的数字签名也很小 ， 方便保管和传输 。
签名和公钥一样完全公开 ， 任何人都可以获取 。 但这个签名只有用私钥对应的公钥才能解开 ， 拿到摘要后 ， 再比对原文验证完整性 ， 就可以像签署文件一样证明消息确实是你发的 。
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刚才的这两个行为也有专用术语 ， 叫做签名和验签 。
只要你和网站互相交换公钥 ， 就可以用签名和验签来确认消息的真实性 ， 因为私钥保密 ， 黑客不能伪造签名 ， 就能够保证通信双方的身份 。
比如 ， 你用自己的私钥签名一个消息马冬梅你别跑 。 网站收到后用你的公钥验签 ， 确认身份没问题 ， 于是也用它的私钥签名消息十年翻身同学会 ， 拆散一对是一对 。
你收到后再用它的公钥验一下 ， 也没问题 ， 这样你和网站就都知道对方不是假冒的 ， 后面就可以用混合加密进行安全通信了 。
数字证书和 CA：身份认证
到现在 ， 综合使用对称加密、非对称加密和摘要算法 ， 我们已经实现了安全的四大特性 ， 是不是已经完美了呢？
不是的 ， 这里还有一个公钥的信任问题 。 因为谁都可以发布公钥 ， 我们还缺少防止黑客伪造公钥的手段 ， 也就是说 ， 怎么来判断这个公钥就是你的公钥呢？
我们可以用类似密钥交换的方法来解决公钥认证问题 ， 用别的私钥来给公钥签名 ， 显然 ， 这又会陷入俄罗斯套娃 。
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但这次实在是没招了 ， 要终结这个死循环 ， 就必须引入外力 ， 找一个公认的可信第三方 ， 让它作为信任的起点 ， 递归的终点 ， 构建起公钥的信任链 。
这个第三方就是我们常说的CA（Certificate Authority ， 证书认证机构） 。 它就像网络世界里的公安局、教育部、公证中心 ， 具有极高的可信度 ， 由它来给各个公钥签名 ， 用自身的信誉来保证公钥无法伪造 ， 是可信的 。
CA 对公钥的签名认证也是有格式的 ， 不是简单地把公钥绑定在持有者身份上就完事了 ， 还要包含序列号、用途、颁发者、有效时间等等 ， 把这些打成一个包再签名 ， 完整地证明公钥关联的各种信息 ， 形成数字证书（Certificate） 。
知名的 CA 全世界就那么几家 ， 比如 DigiCert、VeriSign、Entrust、Let’s Encrypt 等 ， 它们签发的证书分 DV、OV、EV 三种 ， 区别在于可信程度 。
DV 是最低的 ， 只是域名级别的可信 ， 背后是谁不知道 。 EV 是最高的 ， 经过了法律和审计的严格核查 ， 可以证明网站拥有者的身份（在浏览器地址栏会显示出公司的名字 ， 例如 Apple、GitHub 的网站） 。
不过 ， CA 怎么证明自己呢？这还是信任链的问题 。
小一点的 CA 可以让大 CA 签名认证 ， 但链条的最后 ， 也就是「Root CA」 ， 就只能自己证明自己了 ， 这个就叫 「自签名证书」（Self-Signed Certificate）或者 「根证书」（Root Certificate） 。
你必须相信 ， 否则整个证书信任链就走不下去了 。
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有了这个证书体系 ， 操作系统和浏览器都内置了各大 CA 的根证书 ， 上网的时候只要服务器发过来它的证书 ， 就可以验证证书里的签名 。
顺着证书链（Certificate Chain）一层层地验证 ， 直到找到根证书 ， 就能够确定证书是可信的 ， 从而里面的公钥也是可信的 。
证书体系的弱点
证书体系（PKI ， Public Key Infrastructure）虽然是目前整个网络世界的安全基础设施 ， 但绝对的安全是不存在的 ， 它也有弱点 ， 还是关键的信任二字 。
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