8、密码学算法与哈希技术全解析

密码学算法与哈希技术全解析

1. 对称加密算法：流密码与块密码

在加密领域，流密码和块密码是对称加密算法中的两种常见类型，它们各有优劣。

流密码通常适用于数据量未知的情况。不过，这种情况也存在潜在问题，因为流密码中的密钥会在使用完后重新生成（根据数据需求按需生成新的密钥流）。为避免重复模式以及其他原因而重新生成密钥，在一定程度上会影响性能。

块密码在设计上倾向于提供大量的密钥供使用，这意味着不太可能频繁使用相同的密钥。虽然块密码往往比流密码慢，但却更为常用。对称加密家族中一些流行的成员，如DES、3DES和AES，都是块密码，并且在许多现代应用中广泛存在。由于块密码的通用性，为了与其他使用加密的应用程序实现互操作性，许多应用都会选择使用它，这对供应商和用户来说都是有利的。

需要记住的是，流密码和块密码并没有绝对的优劣之分，关键在于算法的具体应用场景。

2. 对称加密的密钥管理难题

在传统的对称加密系统中，发送者和接收者使用相同的密钥进行加密和解密，并且该密钥需要保密，因此传统系统有时也被称为秘密密钥系统。然而，对称加密系统面临的一大挑战就是密钥管理，即如何在不被第三方获取的情况下将密钥从发送者传递给接收者。如果双方处于不同的位置，就需要通过可能不安全的系统来传递密钥，这使得问题更加复杂。

假设在一个对称系统中，需要为一个小组（例如10人）中的每个人分配一个唯一的密钥，并且为了解密来自任何一个人的消息，都需要拥有他们的密钥副本。这种情况下所需密钥数量的计算公式为：
[N(N - 1)/2 = 密钥数量]
其中，N代表通信方的数量。

以10人小组为例，将N =