密碼學(xué)是一門以秘密格式書寫信息的藝術(shù)，只有信息的接收者才能理解。這并不是什么新鮮事物，據(jù)考證，這種藝術(shù)最早出現(xiàn)在 20 世紀(jì)。計(jì)算機(jī)科學(xué)及其發(fā)展為密碼學(xué)提供了一個(gè)很好的形式，使數(shù)據(jù)可以安全、明智地發(fā)送。這篇文章為大家?guī)?lái)南加州大學(xué)密碼學(xué)--安全通信的關(guān)鍵。

一、加密算法的類型

加密算法分為三種。這種分類是根據(jù)所涉及的密鑰數(shù)量及其使用情況進(jìn)行的。這些算法是：

1.密鑰/私鑰加密法

它只使用一個(gè)密鑰來(lái)加密和解密數(shù)據(jù)。

2.公鑰加密法：

它使用兩個(gè)密鑰。一個(gè)用于加密數(shù)據(jù)，另一個(gè)用于解密數(shù)據(jù)。

3.哈希函數(shù)加密法：

它使用一個(gè)數(shù)學(xué)公式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，這種加密方式是不可逆的。

4.密鑰加密法

我們知道，在秘鑰加密法中，只有一個(gè)密鑰用于加密和解密數(shù)據(jù)。

二、為什么加密需要這么多技術(shù)?

因?yàn)槊糠N方法都有其自身的意義，所以加密需要使用三種不同的技術(shù)。散列函數(shù)主要用于保持?jǐn)?shù)據(jù)的完整性。因?yàn)樗且环N取決于文本長(zhǎng)度的算法，一旦數(shù)據(jù)被修改，散列碼也會(huì)被修改。因此，它標(biāo)志著數(shù)據(jù)已被篡改。

密鑰則用于端到端加密。雖然密鑰傳輸是一項(xiàng)任務(wù)，但在不太安全的網(wǎng)絡(luò)中工作，密鑰加密更有優(yōu)勢(shì)。

當(dāng)數(shù)據(jù)需要傳輸而密鑰不需要傳輸時(shí)，就可以使用公鑰加密。這樣，密鑰的傳輸難題就迎刃而解了。

有一種混合加密方案，它融合了所有這些技術(shù)，并形成一個(gè)數(shù)字信封。這就是數(shù)字簽名。

三、數(shù)字簽名

數(shù)字簽名由數(shù)字信封和會(huì)話密鑰組成。

發(fā)送方首先通過(guò)秘鑰加密方案使用會(huì)話密鑰對(duì)信息進(jìn)行加密。

然后，發(fā)送方使用接收方的公開密鑰對(duì)會(huì)話密鑰進(jìn)行加密。

這樣就形成了由加密信息和加密密鑰組成的數(shù)字信封。

數(shù)據(jù)隨后通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸。

接收方收到數(shù)字信封后，使用自己的私人密鑰對(duì)信息進(jìn)行解密。

因此，數(shù)字簽名需要兩步驗(yàn)證。首先，發(fā)送方計(jì)算其信息的哈希值。然后，發(fā)送方用自己的私人密鑰對(duì)散列值進(jìn)行加密，數(shù)據(jù)隨即傳輸。然后，接收方首先使用發(fā)送方的公開密鑰解密哈希值，然后將哈希值應(yīng)用于發(fā)送方發(fā)送的原始信息。如果檢索到的哈希值相同，則說(shuō)明數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中未被篡改，但如果哈希值不相同，則說(shuō)明數(shù)據(jù)在傳輸過(guò)程中被篡改，信息被黑客竊取。

數(shù)字簽名的作用是提供數(shù)據(jù)安全和不可抵賴性。如果發(fā)送方生成了散列值，他就能證明自己就是發(fā)送方;如果接收方正確解密了數(shù)據(jù)，他就能證明自己就是預(yù)期的接收方。因此，數(shù)字簽名是所有密碼學(xué)方案的結(jié)合。

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