手动演示RSA和AES混合加密过程

RSA属于非对称加密算法，它虽然解决了"在不安全的信道上安全地传递密钥"这一问题，但缺点在于运算量太大，造成加/解速度太慢，所以在具体的工程应用上是混合使用了对称和和非对称加密算法，比如SSL/TLS协议是混合使用了RSA和AES算法。具体的过程是，用RSA算法加密对称密码再传递给对方，然后双方使用对称加密算法通信；另外，RSA还起到CA认证的作用（其实就是验证由CA的私钥签名的，对方的公钥）。

由此可见，RSA的作用已经由"加密数据"减弱为"验证CA证书"和"共享对称密钥"，如果第二个作用由DH算法代替，那么，RSA就仅用于验证CA证书了。

为了理解用RSA共享对称密钥的过程，本文用手动的方法来逐步实现。

A用户要把数据加密传输给B用户，步骤如下：

1、B生成公钥/私钥对，并把其中的公钥导出，通过公开信道传递给A；

2、A生成对称密码；

3、A用对称加密算法对文件进行AES加密；

4、A用B的公钥加密对称密码（形成数字信封）;

5、A将数字信封和密文通过网络等渠道传送B；

6、B用自己的私钥解密对称密码；

7、B用解密后的对称密码解密密文；

具体的操作步骤：

1、B生成RSA密钥对文件key.pri，然后从中提取公钥key.pub并通过公开信道传递给A：

   openssl genrsa -out key.pri 4096   openssl rsa -in key.pri -pubout -out key.pub

2、A生成32字节的随机密码文件passwd.bin：

   openssl rand -out passwd.bin 32

3、准备待加密文件test.txt，用上面的随机密码，以AES算法加密明文test.txt，输出的密文是test.enc，key派生函数是pbkdf2：

   openssl enc -pbkdf2 -aes-256-cbc -in test.txt -out test.enc -pass file:passwd.bin   del test.txt

4、A用B发过来的公钥key.pub加密随机密码文件passwd.bin，形成数字信封passwd.enc：

   openssl rsautl -encrypt -in passwd.bin -inkey key.pub -pubin -out passwd.enc   del passwd.bin

5、A通过公开信道，将密文test.enc和passwd.enc发送给B：

6、B首先用自己的私钥解密数字信封，得到对称密码文件passwd.bin：

   openssl rsautl -decrypt -in passwd.enc -out passwd.bin -inkey key.pri

7、B再用对称密码解密消息，得到明文test.txt，算法和秘钥派生函数与加密时用到的参数一样：

openssl enc -d -aes-256-cbc -pbkdf2 -in test.enc -out test.txt -pass file:passwd.bin

非对称加密工具可以使用可以使用gpg4win