公钥，私钥和数字签名这样最好理解

[shownb]

from https://blog.csdn.net/21aspnet/article/details/7249401

一、公钥加密 假设一下，我找了两个数字，一个是1，一个是2。我喜欢2这个数字，就保留起来，不告诉你们(私钥），然后我告诉大家，1是我的公钥。

我有一个文件，不能让别人看，我就用1加密了。别人找到了这个文件，但是他不知道2就是解密的私钥啊，所以他解不开，只有我可以用 数字2，就是我的私钥，来解密。这样我就可以保护数据了。

我的好朋友x用我的公钥1加密了字符a，加密后成了b，放在网上。别人偷到了这个文件，但是别人解不开，因为别人不知道2就是我的私钥， 只有我才能解密，解密后就得到a。这样，我们就可以传送加密的数据了。

RSA算法

RSA公钥加密算法是1977年由Ron Rivest、Adi Shamirh和LenAdleman在（美国麻省理工学院）开发的。RSA取名来自开发他们三者的名字。RSA是目前最有影响力的公钥加密算法，它能够抵抗到目前为止已知的所有密码攻击，已被ISO推荐为公钥数据加密标准。RSA算法基于一个十分简单的数论事实：将两个大素数相乘十分容易，但那时想要对其乘积进行因式分解却极其困难，因此可以将乘积公开作为加密密钥。

二、私钥签名 如果我用私钥加密一段数据（当然只有我可以用私钥加密，因为只有我知道2是我的私钥），结果所有的人都看到我的内容了，因为他们都知 道我的公钥是1，那么这种加密有什么用处呢？

但是我的好朋友x说有人冒充我给他发信。怎么办呢？我把我要发的信，内容是c，用我的私钥2，加密，加密后的内容是d，发给x，再告诉他 解密看是不是c。他用我的公钥1解密，发现果然是c。 这个时候，他会想到，能够用我的公钥解密的数据，必然是用我的私钥加的密。只有我知道我得私钥，因此他就可以确认确实是我发的东西。 这样我们就能确认发送方身份了。这个过程叫做数字签名。当然具体的过程要稍微复杂一些。用私钥来加密数据，用途就是数字签名。

总结：公钥和私钥是成对的，它们互相解密。

公钥加密，私钥解密。

私钥数字签名，公钥验证。

举例

比如有两个用户Alice和Bob，Alice想把一段明文通过双钥加密的技术发送给Bob，Bob有一对公钥和私钥，那么加密解密的过程如下：

Bob将他的公开密钥传送给Alice。 Alice用Bob的公开密钥加密她的消息，然后传送给Bob。 Bob用他的私人密钥解密Alice的消息。 上面的过程可以用下图表示，Alice使用Bob的公钥进行加密，Bob用自己的私钥进行解密。

交易防止篡改 数字签名通过数字摘要技术把交易信息缩短成固定长度的字符串。

用户币姐发起一笔数字货币转账，需要先将该交易进行数字摘要，缩短成一段字符串，然后用自己的私钥对摘要进行加密，形成数字签名。

完成后，币姐需要将原文（交易信息）和数字签名一起广播给记录“账本的人”也就是矿工。 矿工用币姐的公钥进行验证，如果验证成功，说明该笔交易确实是币姐发出的，且信息未被更改，是完整的。

问 比特币地址拥有者的公钥和签名，如何防范被中间人替换呢？ 比特币地址的拥有者，在支付时，需要在交易中提交，公钥和签名，以供验证其拥有权。

但是，比特币网络是如何保证不会发生中间人攻击，将公钥和签名同时替换掉呢？

答 付款方用私钥对交易信息（包括收款方的地址）签名，修改交易后签名就失效了，如果你连签名都能修改，那你就是盗号而就不是中间人替换了。评论区题主的意思是同时替换公钥和签名，当然可以，公钥和签名是付款方提供的，收款方只有一个地址。等于你硬塞钱给别人，这个，我们，谁都，阻止不了。

以太坊里面的geth的签名，过程是:keystore文件+密码= privateKey 用privateKey签名后调用sendRawTransaction

获取私钥 npm install keythereum https://github.com/ethereumjs/keythereum 可以导出私钥

var keyth=require('keythereum');  
var keyobj=keyth.importFromFile('账户地址','/root/.ethereum');  
var privateKey=keyth.recover('password',keyobj);  
console.log(privateKey.toString('hex'));  

签名

npm install web3 ethereumjs-tx --save

var Web3 = require('web3');
web3 = new Web3(new Web3.providers.HttpProvider("https://mainnet.infura.io/YORUTOKEN"));
var Tx = require('ethereumjs-tx');

var rawTx = {
    nonce: '0x14',
    gasPrice: '0x3B9ACA00', 
    gasLimit: '0xC20A',
    to: '0x5fb30123b9efedcd15094266948fb7c862279ee1', 
    value: '0x00', 
    data: '0x' + '60fe47b1' + '000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000a'
}
//建立raw transaction
var tx = new Tx(rawTx);
//私钥签名
const privateKey = new Buffer('<your-private-key>', 'hex'); tx.sign(privateKey);
//序列化？
var serializedTx = tx.serialize();
//发送，并设计回调函数
//不再使用rawTransaction 函数已经改名字
web3.eth.sendSignedTransaction('0x' + serializedTx.toString('hex'),function(err, hash) {
    if (!err) {
        console.log(hash);
    } else {
        console.log(err)
    }
});

比特币单位转换 https://etherconverter.online

//坑是nonce 自己获取
var Web3 = require('web3');
web3 = new Web3(new Web3.providers.HttpProvider("https://api.myetherapi.com/eth"));
var number = web3.eth.getTransactionCount("自己地址");
var Tx = require('ethereumjs-tx');
var rawrawTx = {nonce:"0x03",gasPrice:"0x098bca5a00",gasLimit:"0x5208",to:"地址",value:"0x8e1bc9bf040000",data:"0x",chainId:1}
//建立raw transaction
console.log(number)
var tx = new Tx(rawrawTx);
//私钥签名
const privateKey = new Buffer('私钥', 'hex'); tx.sign(privateKey);
//序列化？
var serializedTx = tx.serialize();
//发送，并设计回掉函数
web3.eth.sendSignedTransaction('0x' + serializedTx.toString('hex')).on('transactionHash', function(hash){
          console.log('Txn:' + hash);
       }).on('receipt', function(receipt){
           console.log('Receipt:' + receipt);
       });

参考网址 http://forum.sourcecc.io/topic/148/以太坊开发-如何使用web3js通过私钥签名发起一笔交易 https://zhuanlan.zhihu.com/p/33820638

作者：余天升 链接：https://www.zhihu.com/question/20744215/answer/16056710 来源：知乎 著作权归作者所有。商业转载请联系作者获得授权，非商业转载请注明出处。

不知道各位有没有见过一种锁，当用钥匙打开这种锁之后，钥匙就可以拔出来了，剩下一个开着的锁头。拿着这个开着的锁，没有钥匙，一旦锁上了就开不了。这是现实生活这的一种非对称加密的物件，能上锁，但是不能开锁。现在故事开始，假设我们回到了那个只能寄信的时代，大家都需要和知乎通信，而且通信的内容必须要保密。于是负责接收大家消息的@顾惜朝 想出来一个办法，找了很多把上面说的那种锁（公钥），都用钥匙打开，挂在外面。需要和知乎通信的人，在通信之前，需要拥有另外一把有两个钥匙的锁（对称加密算法），然后把这把锁和其中一把钥匙（对称密钥），放进一个无法被破拆的铁盒子里面，用知乎提供的那把开着的锁把铁盒子锁上。这时候，这个铁盒子就无法打开了，除了拥有钥匙的顾惜朝。这个装有一把锁和钥匙的铁盒子，可以放心地交到任何一个人手上，然后让他拿去给顾惜朝。顾惜朝拿到这个铁盒子之后，加密通信会话就建立了。她就会用钥匙打开铁盒子，取出锁和钥匙，写下“亲爱的知乎用户，你好，我是顾惜朝”小纸条，放进铁盒子里，然后用你提供的锁把铁盒子锁上，然后交回到你的手上。这个时候，铁盒子被你提供的锁锁上了，除了你和顾惜朝，没有别人有钥匙能够打开这个铁盒子，铁盒子也就可以安全地经过邮递送到你的手上；你收到铁盒子之后，用你自己的钥匙打开锁，读铁盒子里面的消息，然后放进新的小纸条，再寄送回去。以上是加密通信的过程。接下来，别有用心的@匿名用户 出现了，偷偷地换掉了几个知乎打开放在外面的锁，并且自己充当了邮递员的身份在外面晃悠。当你需要和知乎通信的时候，匿名用户递给你一把他自己的锁，骗你说这把是知乎挂在外面的锁。当你把你自己的锁和钥匙放进去，然后交给匿名用户，麻烦他把这些送给顾惜朝的时候，匿名用户就可以找到另外一个铁盒子，装上自己的另外一把两个钥匙的锁，用真正的知乎提供的锁锁上，然后寄给顾惜朝。我们辛勤的顾惜朝依然会正常的收到一个铁盒子，里面装着一把锁和一把钥匙，只不过，这个锁已经不是你的了，而是匿名用户的，你的那把锁实际上在匿名用户手上。顾惜朝把“亲爱的知乎用户，你好，我是顾惜朝”的小纸条放进铁盒，然后让匿名用户带回去给你，而这个时候，匿名用户就可以打开这个小铁盒，偷看你们之间的消息，然后自己编造一条消息，放进铁盒里面，然后传回去给你。以上是中间人攻击。为了避免中间人攻击，我们聪明的顾惜朝，发明了一种神奇的、无法撕毁、涂改和变造的小纸条（数字签名），上面写着“这把锁经过顾惜朝认证，是知乎加密通信专用锁”，然后在每一把知乎提供的锁上贴上，这样子匿名用户就不能伪造锁了，这时候这个锁叫作证书。但是问题又来了，许多新来的知乎用户不认识顾惜朝，他们怎么知道顾惜朝就是可信的，她认证的锁就是可用的？于是@黄继新在这个小纸条的下方又贴了一个小纸条，“顾惜朝经过黄继新的认证，可以对知乎加密通信专用锁进行认证”。黄继新不仅可以认证锁，还可以认证顾惜朝等管理员的权力，这时候黄继新就是CA。可是问题还没有解决，还是有很多知乎用户不认识黄继新，于是李开复又在黄继新的小纸条上又贴了一个小纸条，“黄继新经过李开复的认证，可以对知乎加密通信专用锁进行认证”。问题依然没有解决，还是有人不认识李开复，于是这时候需要一个权威的、人们无条件相信的机构来对李开复进行认证，这个机构就是根CA，他贴上去的小纸条就叫作根证书。以上是信任体系，另见《既然这个世界没有绝对的“权威”，那么我们该相信谁？》。最后一个问题，TLS的中间人攻击怎么实施。这时候@Rio出场了，因为是知乎的工作人员，具有一个可信的证书，类似于“Rio经过黄继新的认证，可以对知乎加密通信专用锁进行认证”。于是他自己伪造了一个锁，然后利用上一级CA对他的信任，去骗取知乎用户使用他提供的锁初始化加密会话。因为他的锁上面有上一级CA的认证，所以你会认为这个锁是可信的，而实际上Rio通过自己拥有的证书，可以实施中间人攻击，窃取你和顾惜朝之间通信的内容。以上便是TLS的中间人攻击。手里掌握权力的人，只有道德能够防止他做坏事。