【简译】公钥加密是如何工作的
最近在学习非对称加密的时候，在外网看到的一篇不错的“扫盲”文，遂简译过来分享给大家。
公钥加密，又称作非对称加密，使用的是两个key而不是一个共享的key。这两个key分别称作：公钥(public key)和私钥(private key)。公钥加密在网络安全领域是非常重要的技术。
公钥加密是一个是用到两个不同的key的加密数据的方法，这其中，公钥是公开的，允许任何人使用的，相反的，私钥是保密的、私有的。使用公钥加密的数据 只能够 被私钥解密，反过来同样，使用私钥加密的数据 只能够 被公钥解密（ 木："注意这里很多人误以为只能公钥加密私钥解密。" ）。公钥加密同样被称作非对称加密，它的使用非常广泛，典型的例子就是TLS/SSL，它让HTTPS成为了可能。
在密码学中，一串key可以用来打乱数据从而让数据看起来变得杂乱无章，通常这串key是一个非常大的数字，或者一串数字字母组合。当把未加密的数据，即明文数据，放到一个含有key的加密算法中，在结果中就会得到一串看起来非常随机和杂乱的“数据”。这时候，只有一个拥有正确的key的人才可以将它变回原形，解密并且得到正确的明文数据。
举个例子，假设明文信息是 “hello”，然后使用一个key来对它加密，比如说这个key是 "2jd8932kd8"。加密后，“hello” 会变成 “X5xJCSycg14=”，看起来就很像随机的垃圾数据，但如果使用正确的key解密，我们就可以再次得到 “hello”。
公钥密码学对未接触过的人来说看起来很复杂，不过幸运的是，一位作者 Panayotis Vryonis 想到了一个类比的办法可以大致地说明这个流程。
想象一下，有一个箱子，Bob和Alice两个人需要用它来秘密地传递文件。为了安全起见，他们给箱子配上了一把锁，这把锁有两种状态：上锁态和解锁态。如果箱子被锁上了，任何一个有这把钥匙或者钥匙复制品的人都可以解锁这个箱子，反之亦然。当Bob锁住了这个箱子，然后把箱子交给Alice的时候，他是知道Alice有一把复制钥匙，所以是能够打开这个箱子的。这就是本质上的 对称加密 了：一个key既可以用来加密也可以用来解密，同时交互的两方使用的是同一个key。
现在，继续想象一下，不一样的是，这次Bob给箱子安了一个特制的锁，这把锁有三种状态：
另外，不同的是，这把锁需要用到两把不同的钥匙：
这意味着如果箱子被锁上了，同时锁孔被转到了A的位置，那就意味着只能用2号钥匙来解锁这个箱子了（往右转到中间位置解锁）。类似的，如果箱子被锁上了，同时锁孔转动到了C位置，那就只能用1号钥匙来解锁这个箱子了（往左转到中间位置解锁）。
换句话说，1号 2号钥匙都能锁住这个箱子，但是一旦被锁住，只能使用另一把来解锁箱子。
现在，Bob 复制了一批 2号钥匙，并把它们分给了所有他认识的和想要这把钥匙的人 ——— 这就是 公钥 了，Bob自己则保留着唯一的一把1号钥匙 ——— 这就是他的 私钥 了。
这样做究竟意味着什么？
到这里，我们把箱子换成明文密码，把钥匙换成密码学的公私钥，这就是公钥加密/非对称加密的工作流程和原理了。私钥加密的信息，只有公钥的拥有者可以解密，同时，公钥加密的数据，只有私钥的拥有者可以解密。这样，任何人都可以安全的把数据发送给私钥的拥有者，同时任何人都可以验证信息来源是私钥的拥有者而不是其他模仿者。
公钥加密/非对称加密对互联网的安全交互是非常有用的（通过HTTPS）。一个网站的 SSL/TLS 证书，就是公开出去的公钥，同时私钥是保存在来源服务器上的 —— 它是被网站所“拥有”的。
TLS 握手就是使用非对称加密来验证来源服务器的身份的，同时交换了必要的数据，来生成Sessiong Key。比如RSA 或者 Diffie-Hellman 算法就是使用了非对称加密的公私钥对来交换数据得到 Session Key，握手结束后，Session Key就会被当作对称加密的密钥来进行沟通。每一次会话，客户端与服务端都认同并接受新的session key，这样居心叵测的人 —— 哪怕他识别或者盗窃了其中一条session key，也不能够解密所有的交互数据（ 木：“这是非常经典的非对称加密和对称加密混合使用的例子。” ）。
这是一篇简单翻译的针对非对称加密的技术文，分享出来的主要原因就是文中对于公私钥加解密的举例非常巧妙，适合新人“扫盲”。希望大家有所收获。
原文链接： https://www.cloudflare.com/learning/ssl/how-does-public-key-encryption-work/
