由頭開始
最初，所有加密都是以對稱密碼匙加密(Symmetric Key Encryption) 的形式進行加密。
但是，我們很快便會遇到一個問題：我們怎樣確保所使用的密碼匙是安全的？ 這個問題演變成「密碼匙交換問題 Key Exchange Problem」。
要解決這個問題有很多方法，其中一個方法便是改用非對稱密碼匙加密 Asymmetric Key Encryption。要對伺服器進行安全的通訊，我們便使用伺服器的公開密碼匙 Public Key 進行加密，然後伺服器用自己的私人密碼匙 Private Key 進行解密便可以了。
但是，使用了 Asymmetric Key Encryption 之後卻有新的問題：
我們怎樣確保獲得的 Public Key 真的是來自伺服器的？
為甚麼這個問題很嚴重？
試想像你正與一個伺服器進行溝通，以完成一項網上交易。
但是，一名黑客建立了一對密碼匙，把其中一條匙公開，並宣稱是伺服器的 Public Key。你把信用卡的資料使用這條 Public Key 進行加密，並以為是會傳輸給伺服器，其實這項資訊會被黑客偷取。黑客為了不被發現，或會把你的資訊重新以正確的密碼匙加密，並傳輸給伺服器，使交易成功。
這是一個典型「中間人攻擊 Man-in-the-middle Attack」。
如何解決這個問題？
公開密碼匙基礎建設 Public Key Infrastructure （PKI）的主要負任是確保 Public Key 的真確性 Authenticity 及 Public Key 持有人的身份 Identity。
你可以理解 PKI 成 Public Key 的入境處。入境處會根據你的身份，認證你是一名香港居民，向你簽發一張身份證。這張身份證上有防偽特徵，證明它的真確性，而你持有這張身份證則證明你的身份。
同樣，PKI 會對 Public Key 及其持有人進行認證。如果 PKI 接納申請，便會按 Public Key 的內容簽發數碼證書 Digital Certificate。
這樣，在與伺服器溝通之前，我們只要先查看伺服器的 Digital Certificate，便能認證伺服器的身份，大大減低了 Man-in-the-middle Attack 的可能性。
PKI 的應用
由於使 Public Key 更為可靠，這令 Asymmetric Key Encryption 有更廣泛的應用，例如——
- 保安插口層 Secure Socket Layer ／ 傳輸層安全性協定 Transport Layer Security
- 透過 SSH 協定遙距登入 Remote Login
- Bitcoin ／ 區塊鏈 Blockchain
- 電郵加密
- 數碼簽署 Data Signautre
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