4、对称密钥加密技术详解

对称密钥加密技术详解

1. 对称密钥加密概述

对称密钥加密在当今的数字世界中应用广泛，像 HTTPS、SFTP 和 WebDAVS 等安全文件传输协议都离不开它。当处理大规模数据时，对称加密系统通常速度更快且更实用。

对称密钥加密主要有两种类型：流密码和块密码。但在深入了解这两种类型之前，我们需要先掌握 Kerchoff 原则和异或（XOR）函数，这有助于我们理解加密系统的工作原理。

1.1 Kerchoff 原则

Kerchoff 原则指出，一个加密系统即使除密钥外的所有信息都是公开的，也应该保证安全。通常认为消息传输信道是不安全的，消息在传输过程中很容易被拦截。不过，由于存在共享密钥，即使加密算法 E 和解密算法 D 是公开的，消息仍然是安全的。所以，在对称加密系统中，密钥必须严格保密。

1.2 XOR 函数

XOR 函数是众多加密和解密算法的基础。它也被称为“异或”，用符号 ⊕ 表示，其真值表如下：
| A | B | A ⊕ B |
| — | — | — |
| 0 | 0 | 0 |
| 1 | 0 | 1 |
| 0 | 1 | 1 |
| 1 | 1 | 0 |

XOR 函数具有以下重要性质，这些性质对于理解加密背后的数学原理至关重要：
- 结合律 ：A ⊕ (B ⊕ C) = (A ⊕ B) ⊕ C
- 交换律 ：A ⊕ B = B ⊕ A
- 取反 ：A ⊕ 1 = Ā <