88、密码学：原理、算法与应用

密码学：原理、算法与应用

1. 密码学概述

密码学是一个涵盖加密、解密和密码学技术的通用术语。加密技术并非新事物，古代就存在加密信息，在近代战争中也发挥了重要作用，例如破解恩尼格玛机加密就是关键进展之一。如今，这些概念已进入计算机领域。

1993 年，美国政府试图保护其使用的加密软件安全，规定未经特殊弹药出口许可证，禁止出口密钥超过 40 位的加密软件。经过多年抗议和研究，1996 年该法律修改，非军事用途的加密技术不再被视为弹药，可自由出口。

需要明白的是，密码学很少是不可破解的，只要有足够的时间、计算能力和破解动机。

2. 加密的用途

加密通常用于以下目的：
- 认证 ：可通过加密密码或数字签名实现。数字签名能确保消息或文件来源，使消息或文件与签名者绑定，降低被伪造的可能性，多数数字签名会借助可信第三方。
- 完整性 ：适用于系统和数据的完整性，让用户确认系统未被入侵，保持预期的完整性、一致性。
- 保密性 ：是最基本的数据安全要求，防止数据被未经授权查看。通过将消息转换为密文，可确保消息保密性，还可用于加密整个硬盘，即使网络被黑客攻击或存储介质被非法获取，数据仍安全。此外，还能保证电子邮件在互联网传输时的保密性，防止被嗅探或拦截。
- 不可否认性 ：交易双方能证明对方确实参与了交易，双方都不能否认交换过消息，适用于讨论或共享知识产权、商定交易条款等情况。通常通过多种方式将用户和交易绑定，如数据来源、发送者、接收时间等，使用加密密钥加密和解密消