数据加密技术详解：从古典到公钥密码学

"数据加密技术是信息安全领域的重要组成部分，它涉及到如何保护数据免受未经授权的访问和窃取。本章内容涵盖了数据加密的基础知识，包括传统加密方法、对称加密和非对称加密算法，以及数据加密技术在实际中的应用，如数字签名、报文摘要、SSL和SET协议以及PGP加密系统。学习目标包括理解加密术语和方法，掌握对称与非对称加密算法，以及对数字签名等相关概念的运用。密码学的历史由古典阶段发展到现代，再到公钥密码学的出现，反映了加密技术的进步和安全性提升。" 数据加密技术是保护敏感信息的关键技术，它通过特定的算法将原始数据转换成无法理解的形式，只有拥有正确密钥的人才能解密并恢复数据。在本章中，首先介绍了数据加密的有关概念，包括加密和解密过程，以及密钥在其中的作用。例如，明文经过加密函数E和密钥K的作用变成密文C，而解密则通过解密函数D和密钥K进行。 接着，讲解了传统的数据加密方法，这些方法通常是基于简单的替换或排列规则，如历史上的凯撒密码和转轮机。然而，随着技术的发展，这些方法逐渐被更为复杂的算法所取代。 对称加密算法是其中的一种，如DES、AES等，其特点是加密和解密使用同一密钥。这种算法效率高，适用于大量数据的加密，但密钥分发和管理是其主要挑战。 公开密钥加密算法，如RSA、DSA，引入了公钥和私钥的概念，公钥可以公开，用于加密，而私钥必须保密，用于解密。这种方法解决了对称加密中密钥分发的问题，但也带来了计算上的复杂性。 数据加密技术的应用广泛，如数字签名用于验证信息的完整性和发送者的身份，报文摘要是确保数据未被篡改的工具。SSL（Secure Socket Layer）和SET（Secure Electronic Transaction）协议用于保障网络交易的安全，PGP（Pretty Good Privacy）加密系统则是电子邮件安全通信的常用工具。 密码学的发展经历了古典密码学阶段，依赖于算法保密；现代密码学阶段，强调密钥的安全；以及公钥密码学阶段，实现了密钥的公开与私密的分离。这一历程反映了加密技术从艺术向科学的转变，以及随着计算能力增强，加密技术的复杂性和安全性不断提升。