Diffie-Hellman 和 RSA 的區別

在當今密碼學領域，兩種顯著的演算法在保護敏感資訊方面發揮了重要作用：Diffie-Hellman 和 RSA。雖然這兩種方法都廣泛用於金鑰交換和加密，但它們採用了不同的方法來實現其密碼學目標。Diffie-Hellman 由 Whitfield Diffie 和 Martin Hellman 於 1976 年提出，專注於保護金鑰交換協議，使各方能夠在不安全的通道上建立共享金鑰。另一方面，RSA 以其發明者 Ron Rivest、Adi Shamir 和 Leonard Adleman 的名字命名，利用公鑰加密來保護資訊機密性、身份驗證和數字簽名。本文深入探討了這兩種主要密碼學體系之間的基本差異，闡明瞭它們的獨特特徵和應用案例。

什麼是 Diffie-Hellman？

它用於公鑰密碼學，允許雙方（通常稱為 Alice 和 Bob）在不安全的通道上建立協作金鑰，而無需事先共享金鑰。

雙方商定一個作為其計算基礎的素數，以及該素數的原根。每一方獨立選擇一個只有自己知道的秘密數，並使用素數和原根進行計算。然後，Alice 和 Bob 交換基於秘密數的計算結果。透過一系列模冪運算，可以匯出雙方都知道的共享金鑰。Diffie-Hellman 演算法的一個重要方面是，即使計算是在公共通道上進行的，如果沒有 Alice 和 Bob 選擇的私有值的知識，竊聽者也很難推匯出私鑰。

一旦建立了共享金鑰，Alice 和 Bob 就可以使用它來使用對稱加密演算法加密和解密通訊。只要共享金鑰保持秘密，這使得能夠在以前不安全的通道上安全地交換訊息。Diffie-Hellman 通常用於各種密碼協議，用於安全的 Web 通訊和虛擬專用網路的網際網路協議安全 (IPsec)。它提供了一種安全金鑰交換的方法，並有助於確保在公共環境中交換的雙方之間資料的機密性和完整性。

什麼是 RSA？

Rivest-Shamir-Adleman (RSA) 是一種廣泛使用的加密演算法。它遵循非對稱加密框架，這意味著它使用兩組金鑰，即公鑰和私鑰。RSA 演算法依賴於計算大素數的計算複雜性。

它的工作原理是，將兩個大素數相乘得到一個大的合數相對容易，但將合數分解回其原始素數因子卻極其困難。這構成了 RSA 安全性的基礎。

要建立 RSA 金鑰對，使用者選擇兩個大素數並計算它們的乘積，這將成為公鑰和私鑰的模數。公鑰包含模數和一個指數，通常是一個小素數。私鑰包含模數和一個不同的指數，該指數保密。

當某人需要向 RSA 金鑰對的所有者傳送加密訊息時，他們使用接收者的公鑰加密訊息。然後，接收者使用他們的私鑰解密訊息並恢復原始內容。

RSA 廣泛用於安全通訊、數字簽名和其他密碼學應用。其安全性依賴於計算大數的難度，使其適用於在各種環境中保護敏感資料，包括電子商務、線上銀行業務以及保護網路上的資料傳輸。