什麼是密碼學?(定義、過程和型別)
密碼學是研究安全通訊技術的學科,它使得只有訊息的傳送者和預期接收者才能閱讀其內容。 “密碼學”一詞源於希臘詞“kryptos”,意思是“隱藏的”。它與加密密切相關,加密是將明文轉換為密文,然後在接收時再轉換回明文的過程。
此外,密碼學還包括微點和融合等技術,用於模糊照片中的資訊。古埃及人以在複雜的象形文字中應用類似的技術而聞名,而最早的現代密碼之一則歸功於羅馬皇帝朱利葉斯·凱撒。
您可以在此處逐步學習密碼學:密碼學教程。
加密和解密
在最基本的層面上,密碼學包含兩個步驟:加密和解密。加密過程使用密碼來加密明文並將其轉換為密文。另一方面,解密使用相同的密碼將密文轉換為明文。
在傳輸電子資料時,加密和解密電子郵件和其他明文訊息是密碼學最常見的用途。對稱或“秘密金鑰”方法是最基本的方法。
使用秘密金鑰加密資料,然後將編碼的訊息和秘密金鑰傳遞給接收者進行解碼。那麼問題是什麼呢?如果被攔截,第三方只需要它就能解碼並閱讀通訊內容。密碼學家發明了非對稱或“公鑰”方案來克服這個問題。在這種情況下,每個使用者都有兩個金鑰:一個公鑰和一個私鑰。傳送者在請求接收者的公鑰後,加密訊息並將其一起傳送。
密碼學是如何工作的?一個例子
這是一個關於密碼學是如何工作的例子。
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假設您想加密一條簡單的訊息,例如“Hello”。因此,“Hello”是我們的明文(訊息)。
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現在我們可以使用“凱撒密碼”(也稱為移位密碼)加密訊息,這是基本型別的加密之一。
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使用這種密碼,我們只需將每個字母在字母表中向上或向下移動預定數量的空格。
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也就是說,A = D,B = E,C = F,D = G,E = H,F = I,等等。
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當我們使用此密碼時,我們的明文“Hello”變成密文“Khoor”。
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對於外行來說,“Khoor”並不像“Hello”。但是,如果他們知道凱撒的加密方法,即使是最沒有經驗的密碼學家也能輕鬆破譯訊息並揭示其內容。
密碼學的型別
根據它們加密和解密資料的過程,密碼學可以分為不同的型別,例如雜湊、對稱密碼學、非對稱密碼學和金鑰交換演算法。
1. 雜湊
雜湊是一種加密,其中訊息被轉換為不可讀的文字字串,目的是確認其內容而不是隱藏它。
當檔案或軟體的釋出者提供它們供下載時,這種型別的加密最常用於保護軟體和大型檔案的傳輸。原因是計算雜湊很容易,但找到與所需結果完全匹配的起始輸入卻非常困難。
2. 對稱密碼學
對稱密碼學也許是最經典的密碼學型別,也是您最熟悉的型別。這種密碼學方法使用單個金鑰加密訊息,然後在另一端收到後解密。
3. 非對稱密碼學
與使用單個金鑰進行加密和解密的對稱密碼學相反,非對稱密碼學使用兩個不同的金鑰進行加密和解密。
第一個金鑰是用於加密訊息的公鑰,第二個金鑰用於解密它們。這種方法是它只能解密從公鑰接收到的加密訊息。
4. 金鑰交換演算法
這種型別的密碼學對於網路安全領域之外的任何人來說並不特別相關。為了與陌生人安全地交換加密金鑰,使用 Diffie-Hellman 等金鑰交換演算法。
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