二、支付安全（证书/秘钥/签名）

1、信息安全的基础 - 机密性

明文： 加密前的消息叫“明文”（plain text）

密文： 加密后的文本叫“密文”（cipher text）

密钥： 只有掌握特殊“钥匙”的人，才能对加密的文本进行解密，这里的“钥匙”就叫做“密钥”（key） “密钥”就是一个字符串，度量单位是“位”（bit），比如，密钥长度是 128，就是 16 字节的二进制串

加密： 实现机密性最常用的手段是“加密”（encrypt）按照密钥的使用方式，加密可以分为两大类：对称加密和非对称加密。

解密： 使用密钥还原明文的过程叫“解密”（decrypt）

加密算法： 加密解密的操作过程就是“加密算法”

所有的加密算法都是公开的，而算法使用的“密钥”则必须保密

2、对称加密和非对称加密

对称加密

特点：只使用一个密钥，密钥必须保密，常用的有 AES算法

优点：运算速度快

缺点：秘钥需要信息交换的双方共享，一旦被窃取，消息会被破解，无法做到安全的密钥交换

非对称加密

特点：使用两个密钥：公钥和私钥，公钥可以任意分发而私钥保密，常用的有 RSA

优点：黑客获取公钥无法破解密文，解决了密钥交换的问题

缺点：运算速度非常慢

混合加密

实际场景中把对称加密和非对称加密结合起来使用。

3、身份认证

公钥加密，私钥解密的作用是加密信息

私钥加密，公钥解密的作用是身份认证

4、摘要算法（Digest Algorithm）

摘要算法就是我们常说的散列函数、哈希函数（Hash Function），它能够把任意长度的数据“压缩”成

固定长度、而且独一无二的“摘要”字符串，就好像是给这段数据生成了一个数字“指纹”。

作用：

保证信息的完整性

特性：

不可逆：只有算法，没有秘钥，只能加密，不能解密

难题友好性：想要破解，只能暴力枚举

发散性：只要对原文进行一点点改动，摘要就会发生剧烈变化

抗碰撞性：原文不同，计算后的摘要也要不同

常见摘要算法：

MD5、SHA1、SHA2（SHA224、SHA256、SHA384）

MD5、SHA1已经被证明不具有 抗碰撞性

5、数字签名

数字签名是使用私钥对摘要加密生成签名，需要由公钥将签名解密后进行验证，实现身份认证和不可否认

签名和验证签名的流程：

6、数字证书

数字证书解决“公钥的信任”问题，可以防止黑客伪造公钥。

不能直接分发公钥，公钥的分发必须使用数字证书，数字证书由CA颁发

https协议中的数字证书：

7、微信APIv3证书

商户证书：

商户API证书是指由商户申请的，包含商户的商户号、公司名称、公钥信息的证书。

商户证书在商户后台申请：点击这里

平台证书（微信支付平台）：

微信支付平台证书是指由微信支付 负责申请的，包含微信支付平台标识、公钥信息的证书。商户可以使

用平台证书中的公钥进行验签。

平台证书的获取：点击这里

8、API密钥和APIv3密钥

都是对称加密需要使用的加密和解密密钥，一定要保管好，不能泄露。

API密钥对应V2版本的API

APIv3密钥对应V3版本的API

9、其余思考

个人理解：

• 公钥和私钥的产生是为了信息传递的安全性。

  写信人用收信人的公钥加密信件即可

  缺点：不具有完整性

• 信息摘要算法的产生是为了保证信息的完整性。

  写信人寄信前前附上信件的摘要即可即可，收件人只需要验证信件摘要是否改变，即可确定信件完整性

  缺点：不具有机密性，黑客可以拦截后修改原文和摘要

• 结合以上两点可以确保信息不会被截后修改原文和摘要

  写信人寄信前前附上被自己私钥加密后信件的摘要（称为签名），收信人用写信人的公钥解密签名后，再和原文的摘要比对。（整个流程称为验签）

  缺点：写信人可以被冒充，也就是公钥信任问题

• 数字证书可以解决是公钥信任问题

  证书根据摘要算法生成证书的摘要，用证书的私钥加密摘要，生成证书签名，签名和证书一起发布（称为数字证书）。

  寄信人写信时附上数字证书即可证明自己的身份，收信人收信后先验签数字证书。验签通过后，从证书中取出寄件人是公钥，再用寄件人是公钥对信件进行验签。

以上举例中，寄件人为 https 网站，收件人为客户端浏览器。

发布私钥保留公钥会怎么样？

理论上，KeyGen得到的是(e,d,n)，(e,d)哪个作为公钥都是可以的，你公开的那个就是公钥，保留的那个就是私钥。
但实现中出于性能考虑，e是选好的e=65537（一开始是e=3，但是有小指数攻击的问题），这样e就只能作为公钥了。

也证实了： 公钥加密私钥解密是的作用是传递信息，私钥加密公钥解密是的作用是身份认证。

补充点

之前同学问过我这样一道题，涉及加密解密，有兴趣的同学可以试试

2022年3月19日晚20:00 美团面试题 第二题 （已AC）

算法题：神秘代码

时间限制： 3000MS
内存限制： 589824KB

题目描述：

小团在网上冲浪的时候发现了一些神秘代码。经过一段时间的研究，小团发现了这些代码的加密规则。
对于个长度为n的字符串s, 其对应的加密字符串t的第个字符是s中的第n/2个字符(向上取整)，而中第二到第n个字符则刚好对应s删去第n/2个字符(向上取整)后所得字符串的加密字符串。这个规则也可以用如下流程描述:将t初始化为一个空串，不断地从s中取出第n/2个字符(向上取整)并将其拼到的后面，当s为空时即是所求的加密字符串。为了加快破解流程，小团希望你能设计个命令行工具来帮他进行加密和解密的操作。

输入描述

第一行有两个正整数n,t(1<=n<= 100000,1<=t<=2)，代表字符串的
长度以及操作(1为加密，2为解密)

第二行有一个长度为n的字符串s,仅由小写英文字母组成，代表需要进行操作的字符串。

输出描述

输出一个长度为n的字符串，代表操作的结果。

样例输入

6 2
hahaha

样例输出

hhhaaa

提示：

如我们需要加密 hhhaaa 这个串，则进行的步骤如下表:

步骤	串s	串t	备注
1	hhhaaa	空	原串
2	hhaaa	h	6除以2向取整是3，取s中的第3个字符卜拼到t的末尾
3	hhaa	ha	5除以2向上取事是3，取s中的第3个字符西拼到t的末尾
4	haa	hah	4除以2向上收整是2，取s中的第2个字符h拼到t的末尾
5	ha	haha	3除以2向上取整是2，取s中的第2个字符a拼到t的末尾
6	a	hahah	2除以2向上取整是1，取s中的第1个字管h拼到t的末尾
7	空	hahaha	1 除以2向上取整是1，取s中的第1个字符a拼到t的末尾

因此 hhhaaa 的加密结果是 hahaha ，反之即 hahaha 的解密结果是 hhhaa

【代码】

public class Main{public static String main(String[] args) {Scanner sc = new Scanner(System.in);int n = sc.nextInt();int t = sc.nextInt();String str = sc.next();return t == 1 ? encryption(n, str) : decrypt(n, str);}// 加密public static String encryption(int n, String str) {StringBuilder builder = new StringBuilder(str);StringBuilder res = new StringBuilder();while (builder.length() > 0) {res.append(builder.charAt((builder.length() + 1) / 2 - 1));builder.deleteCharAt((builder.length() + 1) / 2 - 1);}return res.toString();}// 解密public static String decrypt(int n, String str) {StringBuilder builder = new StringBuilder(str);StringBuilder res = new StringBuilder();while (builder.length() > 0) {res.insert(res.length() / 2, builder.charAt(builder.length() - 1));// 在指定的位置10，插入指定的字符串builder.deleteCharAt(builder.length() - 1);}return res.toString();}
}

其他说明

本系列跟学【Java Spring Boot 实战项目】Java在线支付实战-微信支付/支付宝支付，非全部原创内容。但是会根据自己的思考或者理解加一些内容或细节。

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