26、非对称算法：原理、应用与实例详解

非对称算法：原理、应用与实例详解

1. 非对称加密简介

非对称加密是一种加密形式，使用一个密钥加密消息，而用另一个（但相关的）密钥解密。这种加密方式也常被称为公钥算法，因为其中一个密钥是公开的，另一个是私有的。

对称加密存在密钥交换的严重问题。例如，假设Alice想给Bob发送消息，但担心Eve窃听。如果只有对称加密可用，且Alice和Bob不在同一地点，他们交换密钥的任何方法都有被泄露的风险，除非使用安全可靠的信使手动传递密钥。但如果每次安全通信都需要信使交换密钥，那么像网上银行、电子商务等技术将无法实现。

非对称加密解决了密钥交换问题。如果Bob要回复Alice，他获取Alice的公钥并加密消息，只有Alice的私钥能解密。即使地球上每个人都有Bob和Alice的公钥，也不会影响安全性，因为公钥只能用于加密消息，不能解密。只要Bob和Alice保持私钥的秘密性，就能实现安全通信，且密钥交换没有问题。

2. 不可区分性

在一些论文中，会讨论某个算法具有IND - CPA、IND - CCA1或IND - CC2安全性。这些是关于算法在特定攻击下的不可区分性的缩写。不可区分性定义为攻击者无法区分输出和随机文本。
- IND - CPA：在选择明文攻击下的不可区分性。
- IND - CCA1：在非自适应选择密文攻击下的不可区分性。
- IND - CC2：在自适应选择密文攻击下的不可区分性。

3. RSA算法

RSA是最广泛使用和知名的非对称算法之一，由Ron Rivest、Adi Shamir和Leonard Adleman于1977年首次发表。该算法基于素数和