10、密码学：概念、算法与实际应用

密码学：概念、算法与实际应用

1. 密码学的基本概念

密码学与集成、身份和访问管理（IAM）等架构领域紧密相关，同时也与数据有着密切联系。作为专业人员，需要了解密码学的价值、不同类型的算法以及基本流程，这有助于理解日常项目中的复杂操作，如使用传输层安全协议（TLS）或双向TLS来保护集成通道，以及数字签名认证令牌的原理。

加密是将原始可读数据（明文）转换为未经授权方无法读取的形式（密文）的过程。它并非防止他人干扰数据，而是阻止未经授权的人访问数据的可读形式。例如，古代的置换密码会根据特定逻辑重新排列单词字母顺序，像“hello world”可能变成“ehlol owrdl”；替换密码则依据特定规则用其他字母或符号替换原有的字母或符号，如“London”可变为“Mpoepo”。不过，这些古代算法如今很容易被计算机破解，现代密码学算法则更加复杂和安全。

现代密码学依托计算机科学实践和数学理论。理论上，所有加密算法在足够时间和计算能力下都可能被破解，如暴力破解法会尝试所有可能的密钥，但某些算法在实际中几乎无法被破解，被认为具有计算安全性。例如，暴力破解AES - 256平均需要尝试约$2^{255}$个密钥，即使计算机技术有所进步，破解仍需很长时间。

以下是一些重要的密码学术语：
- 密钥/加密密钥 ：是控制密码学算法输出的输入参数，是加密和解密过程的关键元素。对称加密算法通常使用128位或256位的密钥，非对称加密算法则使用1024位或4096位的密钥。
- 密钥管理 ：涵盖密钥的生成、交换、存储、使用、替换和销毁等过程。安全的密钥管理对企业至关重要，涉及制定企业策略、