2.3.1 非对称加密技术简介
非对称加密技术是美国学者W.Diffie和M.Hellman于1976年在IEEE Trans.onInformation期刊上提出的一种新的密钥交换协议，用于解决信息公开传送和密钥管理问题，可以在不直接传递密钥的情况下完成加密、解密过程，又名“公开密钥密码算法”。这对当时的密码学领域有深刻的意义，为密码学的研究开辟了新方向。
1.非对称加密的概念
在非对称加密算法中，加/解密信息的过程需使用一组密钥对，称为公钥和私钥，该密钥对由接收方生成。若使用公钥加密信息，则只能使用对应的私钥进行解密；若使用私钥加密信息，则只能使用对应的公钥进行解密。若要求接收方将公钥公开给其他人，则私钥必须由接收方保存且保密，并且不能让其他人轻易地通过公钥推出私钥。因为加密和解密用的是不同的密钥，所以称为非对称加密。
2.非对称加密的工作原理
非对称加密的工作原理如图2.25所示，详述如下。
图2.25 非对称加密的工作原理
①A要向B发送信息，A和B都要产生一对用于加密和解密的公钥和私钥。
②A的私钥保密，A的公钥告诉B；B的私钥保密，B的公钥告诉A。
③A要给B发送信息时，A用B的公钥加密信息，因为A知道B的公钥。
④A将这个消息发给B（已经用B的公钥加密消息）。
⑤B收到这个消息后，B用自己的私钥解密A的消息。其他所有收到这个报文的人都无法解密，因为只有B才有B的私钥。
3.非对称加密的特点
非对称加密的密钥分配不必保持信道的保密性，算法复杂，相较于对称加密技术，安全性更强，可用来签名和抗抵赖。因为对称密码体制中只有一种密钥，并且是非公开的，如果要解密需要让对方知道该密钥，所以保证信道安全性就是保证密钥的安全。而非对称密钥体制有两种密钥，其中一个密钥（公钥）是公开的，因此无须像对称密码一样传输对方密钥，这样安全性更有保障。但由于非对称加密算法十分复杂，相较于对称加密技术，其加密速度慢且对处理能力要求高，因此不便于在小型移动设备上实现，它主要用于短消息和对称密钥的加密。
4.非对称加密的应用场景
（1）信息加密
接收者是唯一能够解开加密信息的人，因此接收者拥有的必须是私钥。发送者所拥有的是公钥，其他人知道公钥没有关系，因为其他人发来的信息对接收者来说没有意义。
（2）登录认证
客户端需要将认证标识传送给服务器，此认证标识其他客户端可以知道，因此需要用私钥加密，客户端保存的是私钥。服务器端保存的是公钥，其他服务器知道公钥没有关系，因为客户端不需要登录其他服务器。
（3）数字签名
数字签名是为了表明信息并非伪造，确实是信息的拥有者发出来的，附在信息原文的后面。就像手写的签名一样，数字签名具有不可抵赖性和简洁性。不可抵赖性指的是信息的拥有者要保证签名的唯一性，该拥有者必须是唯一能够加密的人，因此必须用私钥加密。
非对称加密技术包括的算法主要有RSA、ElGamal、背包算法、Rabin、D-H、ECC（椭圆曲线加密算法）等，下面我们将要介绍的就是到目前为止使用最广泛的一种算法——RSA算法。