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密码学是一门以秘密格式书写信息的艺术,只有信息的接收者才能理解。这并不是什么新鲜事物,据考证,这种艺术最早出现在 20 世纪。计算机科学及其发展为密码学提供了一个很好的形式,使数据可以安全、明智地发送。这篇文章为大家带来南加州大学密码学--安全通信的关键。
一、加密算法的类型
加密算法分为三种。这种分类是根据所涉及的密钥数量及其使用情况进行的。这些算法是:
1.密钥/私钥加密法
它只使用一个密钥来加密和解密数据。
2.公钥加密法:
它使用两个密钥。一个用于加密数据,另一个用于解密数据。
3.哈希函数加密法:
它使用一个数学公式对数据进行加密,这种加密方式是不可逆的。
4.密钥加密法
我们知道,在秘钥加密法中,只有一个密钥用于加密和解密数据。
二、为什么加密需要这么多技术?
因为每种方法都有其自身的意义,所以加密需要使用三种不同的技术。散列函数主要用于保持数据的完整性。因为它是一种取决于文本长度的算法,一旦数据被修改,散列码也会被修改。因此,它标志着数据已被篡改。
密钥则用于端到端加密。虽然密钥传输是一项任务,但在不太安全的网络中工作,密钥加密更有优势。
当数据需要传输而密钥不需要传输时,就可以使用公钥加密。这样,密钥的传输难题就迎刃而解了。
有一种混合加密方案,它融合了所有这些技术,并形成一个数字信封。这就是数字签名。
三、数字签名
数字签名由数字信封和会话密钥组成。
发送方首先通过秘钥加密方案使用会话密钥对信息进行加密。
然后,发送方使用接收方的公开密钥对会话密钥进行加密。
这样就形成了由加密信息和加密密钥组成的数字信封。
数据随后通过网络传输。
接收方收到数字信封后,使用自己的私人密钥对信息进行解密。
因此,数字签名需要两步验证。首先,发送方计算其信息的哈希值。然后,发送方用自己的私人密钥对散列值进行加密,数据随即传输。然后,接收方首先使用发送方的公开密钥解密哈希值,然后将哈希值应用于发送方发送的原始信息。如果检索到的哈希值相同,则说明数据在传输过程中未被篡改,但如果哈希值不相同,则说明数据在传输过程中被篡改,信息被黑客窃取。
数字签名的作用是提供数据安全和不可抵赖性。如果发送方生成了散列值,他就能证明自己就是发送方;如果接收方正确解密了数据,他就能证明自己就是预期的接收方。因此,数字签名是所有密码学方案的结合。
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