密码学

历史

• 凯撒密码（替代密码）
• 加密机
• 恩尼格玛机器

柯克霍夫原则

1. 系统即使不是数学上不可破译的，也必须是实质上不可破译的。
2. 系统不能要求保密；即使被敌人窃取，系统也应该保持安全。
3. 密钥必须易于交流和记忆，没有书面说明，并且必须易于更改或修改，以便不同的参与者一起使用。
4. 系统应该与电报通信兼容。
5. 系统必须是便携式的，并且使用时要求不能多于一个使用者。
6. 系统必须易于使用，既不需要复杂的思维，也不需要了解一长串规则。

现代密码工具

• 关键字密码
• 一次性密码本

对称和非对称密码学

对称密码学

• 私钥密码学
• 密钥交换
• 分组密码与流密码

对称密钥加密

• DES
• 3DES
• AES

非对称密码学

公钥与私钥

非对称密钥算法

• RSA
• 椭圆曲线密码学（Elliptic Curve Cryptography，ECC）
• Diffie-Hellman

PGP

散列函数

• MD5
• SHA-1

数字签名

• 发送者生成消息的散列
• 使用私钥对散列加密
• 将签名与消息一起发送
• 接收方使用公钥解密签名
• 接收方校验两个散列是否相同

数字证书

• 证书颁发机构（CA）
• 公钥基础设施（Public Key Infrastructure，PKI）

保护数据

保护静态数据

数据安全

• 硬盘加密（BitLocker）

物理安全

保护动态数据

保护数据

• SSL/TLS

保护连接

• 虚拟专用网（Virtual Private Network，VPN）

保护使用中的数据

• 端到端加密