一文读懂加密和签名

作为 API 和服务开发者，保护 API 安全需要对加密技术有深入的理解，尤其是加密和数字签名。这两个概念虽然相互关联，但在保护数据完整性、机密性和真实性方面却各有千秋。在 API 安全领域，加密技术有助于确保只有授权用户才能访问或修改数据，并确保数据在传输过程中保持安全。具体而言，加密技术通过确保只有授权方才能查看敏感信息来帮助维护机密性，而签名技术则通过确认数据未被更改且确实来自可信来源来提供真实性和完整性。

1. 密码加密

什么是加密？

加密是对数据进行编码的过程，使其只有拥有正确解密密钥的人才能读取。加密主要用于保护数据的机密性，确保即使未经授权的用户访问数据，如果没有正确的解密密钥，他们也无法读取数据。

工作原理

加密是指使用加密算法和密钥将明文（原始数据）转换为密文（不可读的形式）。只有使用匹配的解密密钥才能将密文转换回原始明文。

加密类型

对称加密：加密和解密使用相同的密钥（例如 AES）。

非对称加密：使用一对密钥——一个公钥用于加密，一个私钥用于解密（例如 RSA）。

用例：加密敏感 API 数据

想象一下，你的 API 发送敏感信息，例如用户的财务数据。你想确保只有预期的接收者才能读取这些数据，即使 API 的通信被拦截。

Java 中使用 RSA 加密的示例：

import javax.crypto.Cipher;import java.security.KeyPair;import java.security.KeyPairGenerator;import java.util.Base64;publicclassEncryptionExample {publicstaticvoidmain(String[] args)throws Exception {KeyPairGeneratorkeyGen= KeyPairGenerator.getInstance("RSA");        keyGen.initialize(2048);KeyPairkeyPair= keyGen.generateKeyPair();Stringmessage="Sensitive Financial Data";// Encrypting the dataCipherencryptCipher= Cipher.getInstance("RSA");        encryptCipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keyPair.getPublic());byte[] encryptedBytes = encryptCipher.doFinal(message.getBytes());StringencryptedMessage= Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedBytes);        System.out.println("Encrypted Message: " + encryptedMessage);    }}

2. 加密签名

什么是签名？

签名是一种加密过程，用于确保数据的真实性和完整性。它允许接收者验证数据确实来自可信来源（真实性），以及数据在传输过程中未被更改（完整性）。

工作原理

签名是指使用哈希算法和发送者的私钥创建数据的数字签名。接收者可以使用发送者的公钥来验证签名，从而确认发送者的身份以及数据未被篡改。

用例：验证 API 响应

例如，你的 API 向客户端应用程序发送了一条重要消息。你希望客户端验证该响应来自你的服务器并且未被修改。

Java 中使用 RSA 签名的示例：

xample in Java using RSA Signing:

publicclassSigningExample {publicstaticvoidmain(String[] args)throws Exception {KeyPairGeneratorkeyGen= KeyPairGenerator.getInstance("RSA");        keyGen.initialize(2048);KeyPairkeyPair= keyGen.generateKeyPair();PrivateKeyprivateKey= keyPair.getPrivate();Stringmessage="Important API Response";// Signing the messageSignaturesign= Signature.getInstance("SHA256withRSA");        sign.initSign(privateKey);        sign.update(message.getBytes());byte[] signatureBytes = sign.sign();Stringsignature= Base64.getEncoder().encodeToString(signatureBytes);        System.out.println("Digital Signature: " + signature);    }}