什麼是加密，它是如何工作的？

加密有著悠久的歷史，可以追溯到古希臘和羅馬人用金鑰代替只能破譯的字母來發送祕密資訊。加入我們快速學習歷史課程，瞭解更多有關加密工作原理的資訊。...

加密有著悠久的歷史，可以追溯到古希臘和羅馬人用金鑰代替只能破譯的字母來發送祕密資訊。加入我們快速學習歷史課程，瞭解更多有關加密工作原理的資訊。

在今天的HTG解釋版中，我們將向您簡要介紹加密的歷史，它是如何工作的，以及一些不同型別加密的示例，確保您也可以檢視上一版，我們解釋了為什麼那麼多極客討厭internetexplorer。

顯然是xkcd拍攝的。

早期的加密

The ancient Greeks used a tool called a Scytale to help encrypt their messages more quickly using a transposition cipher—they would simply wrap the strip of parchment around the cylinder, write out the message, and then when unwound wouldn’t make sense.

當然，這種加密方法很容易被破壞，但這是第一個在現實世界中實際使用的加密方法。

朱利葉斯·凱撒（Julius Caesar）在他的時代使用了一種有點類似的方法，將字母表中的每個字母向右或向左移動若干個位置，這是一種被稱為凱撒密碼（Caesar's cipher）的加密技術。例如，使用下面的示例密碼，您可以將“GEEK”寫成“jhn”。

Plain: ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ Cipher: DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC

由於只有郵件的預期收件人知道密碼，因此下一個人很難解碼郵件，這看起來像是胡言亂語，但擁有密碼的人可以輕鬆地解碼和閱讀郵件。

其他簡單的加密密碼，比如Polybius square，使用了一種多字母密碼，它列出每個字母的頂部和側面對應的數字位置，以告知字母的位置。

使用上面的表格，你可以把字母“G”寫成“23”，或者把“GEEK”寫成“23 31 43”。

密碼機

在第二次世界大戰期間，德國人使用Enigma機器來回傳遞加密資訊，波蘭人花了數年時間才破解這些資訊，並向盟軍提供解決方案，這對他們的勝利至關重要。

現代加密史

讓我們面對現實吧：現代加密技術可能是一個極其無聊的話題，因此，我們不只是用文字來解釋它們，而是以傑夫·莫瑟的《AES木棍圖指南》為靈感，編寫了一本講述加密歷史的連環畫。注：很明顯，我們不能用連環畫來表達加密的全部歷史。

在那個年代，人們還沒有一個好的加密方法來保護他們的電子通訊。

路西法是幾個最早的民用分組密碼的名字，由Horst Feistel和他的同事在IBM開發。

資料加密標準（DES）是一種分組密碼（共享祕密加密的一種形式），1976年被美國國家標準局選為美國的官方聯邦資訊處理標準（FIPS），隨後在國際上得到廣泛應用。

對軟體中DES的安全性和相對緩慢的操作的擔憂促使研究人員提出了各種不同的分組密碼設計方案，這些方案在20世紀80年代末和90年代初開始出現：例如RC5、Blowfish、IDEA、NewDES、SAFER、CAST5和FEAL

Rijndael加密演算法是美國**採用的標準對稱金鑰加密或高階加密標準（AES）。2001年11月26日，美國國家標準與技術研究所（NIST）宣佈AES為美國FIPS PUB 197（FIPS 197），經過5年的標準化過程，在Rijndael被選為最合適的加密演算法之前，提出並評估了15種競爭設計。

加密演算法效能

存在許多加密演算法，它們都適用於不同的目的識別和區分一種加密演算法和另一種加密演算法的兩個主要特徵是其保護受保護的資料免受攻擊的能力以及這樣做的速度和效率。

作為不同型別加密之間速度差異的一個很好的例子，您可以使用TrueCrypt的卷建立嚮導中內建的基準測試實用程式，如您所見，AES是迄今為止速度最快的強加密型別。

有慢的和快的加密方法，它們都適用於不同的目的。如果您只是偶爾嘗試解密一小塊資料，那麼您可以使用可能的最強加密，甚至可以使用不同型別的加密對其進行兩次加密。如果你需要速度，你可能會選擇AES。

有關不同型別加密的基準測試的更多資訊，請檢視華盛頓聖路易斯大學（Washington University of St.Louis）的一份報告，他們在那裡對不同的例程進行了大量測試，並用一篇非常古怪的文章解釋了這一切。

現代加密的型別

我們前面提到的所有高階加密演算法主要用於兩種不同型別的加密：

對稱金鑰演算法使用相關或相同的加密金鑰進行加密和解密。
非對稱金鑰演算法使用不同的金鑰進行加密和解密這通常被稱為公鑰密碼術。

對稱金鑰加密

為了解釋這個概念，我們將使用維基百科中描述的郵政服務隱喻來理解對稱金鑰演算法是如何工作的。

愛麗絲把她的祕密資訊放在一個盒子裡，然後用她有鑰匙的掛鎖鎖上盒子。然後她透過普通郵件把盒子寄給鮑勃。當鮑勃收到盒子時，他用一把與愛麗絲鑰匙一模一樣的鑰匙（他以前不知何故得到了鑰匙，也許是透過面對面的會議得到的）開啟盒子，讀了一遍資訊。然後，鮑勃可以用同樣的掛鎖傳送他的祕密回覆。

對稱金鑰演算法可分為流密碼和塊密碼流密碼一次加密一個訊息的位，塊密碼取若干位，通常是一次64位的塊，並將它們作為一個單元進行加密。有很多不同的演算法，你可以選擇從更流行和廣受尊敬的對稱演算法，包括Twofish，蛇，AES（Rijndael），河豚，CAST5，RC4，TDES和IDEA。

非對稱加密

在非對稱金鑰系統中，Bob和Alice使用單獨的掛鎖，而不是對稱示例中使用多個金鑰的單個掛鎖。注意：當然，這是一個非常簡單的例子，說明了它是如何工作的，這個例子要複雜得多，但是你會得到一般的想法。

首先，愛麗絲讓鮑勃透過普通郵件把開啟的掛鎖寄給她，把鑰匙留給自己。當愛麗絲收到它時，她用它來鎖定一個包含她的資訊的盒子，並將鎖定的盒子傳送給鮑勃。鮑勃就可以用鑰匙開啟盒子，讀愛麗絲的留言。為了回答這個問題，鮑勃必須同樣地把愛麗絲開啟的掛鎖鎖上，然後再把盒子寄還給她。

非對稱金鑰系統的關鍵優勢在於，Bob和Alice不需要向對方傳送金鑰副本。這可以防止第三方（在本例中，可能是**的郵政工作者）在金鑰傳輸過程中複製金鑰，從而允許所述第三方監視Alice和Bob之間未來發送的所有訊息。此外，如果鮑勃粗心大意，讓別人複製他的鑰匙，愛麗絲給鮑勃的資訊就會被洩露，但愛麗絲給別人的資訊會保密，因為其他人會提供不同的掛鎖供愛麗絲使用。

非對稱加密使用不同的金鑰進行加密和解密。郵件收件人建立私鑰和公鑰。公鑰在訊息傳送者之間分發，傳送者使用公鑰對訊息進行加密。收件人使用其私鑰加密任何已使用收件人公鑰加密的加密郵件。

與對稱加密相比，以這種方式進行加密有一個主要的好處。我們從不需要透過不安全的通道傳送任何機密資訊（如加密金鑰或密碼）。你的公鑰公開了它不是祕密，也不需要保密。您的私鑰可以在您的個人計算機上保持舒適，在您生成它的地方，它不必透過電子郵件傳送到任何地方，也不必被攻擊者讀取。

加密如何保護web上的通訊安全

多年來，SSL（安全套接字層）協議透過使用Web瀏覽器和Web伺服器之間的加密來保護Web事務，從而保護您免受任何可能在中間窺探網路的人的影響。

SSL itself is conceptually quite simple. It begins when the browser requests a secure page (usually https://)

The web server sends its public key with its certificate. The browser checks that the certificate was issued by a trusted party (usually a trusted root CA), that the certificate is still valid and that the certificate is related to the site contacted. The browser then uses the public key, to encrypt a random symmetric encryption key and sends it to the server with the encrypted URL required as well as other encrypted http data. The web server decrypts the symmetric encryption key using its private key and uses the browser’s symmetric key to decrypt its URL and http data. The web server sends back the requested html document and http data encrypted with the browser’s symmetric key. The browser decrypts the http data and html document using the symmetric key and displays the information.