公开密钥加密算法详解：从古典到现代

"公开密钥算法通信模型-数据加密技术" 数据加密技术是网络安全领域中的核心组成部分，主要用于保护数据的隐私和安全。本章重点介绍了数据加密的几个关键概念、传统方法以及现代加密算法，特别是公开密钥加密算法。密码学的历史可以追溯到古代，从我国宋代的《武经总要》到二十世纪的各种机械和电子密码机，直至现代电子密码机的广泛应用。 在密码学中，明文和密文是两个基本概念，明文是未加密的信息，而密文是经过加密处理的不可读信息。加密过程通过加密函数E实现，即EK(P)=C，解密则由解密函数D完成，DK(C)=P。重要的是，正确的密钥K能够确保解密后的信息恢复为原始明文P，即DK(EK(P))=P。 密码学的发展经历了三个阶段。古典密码学阶段，密码被视为艺术而非科学，主要依赖于算法的保密性。这一阶段的密码分析手段相对简单。现代密码学阶段始于1949年，随着Shannon的理论和计算机技术的发展，数据的安全性开始依赖于密钥而非算法。最后，1976年公钥密码学的出现是一个里程碑，Diffie & Hellman的开创性工作引入了公开密钥加密的概念，改变了加密技术的方向，使得无需共享密钥也能进行安全通信。 对称加密算法是基于同一密钥进行加密和解密，如DES和AES，特点是速度快，但密钥分发困难。而公开密钥加密算法，如RSA，使用一对不同的密钥，一把用于加密，另一把用于解密，解决了密钥交换的问题，极大地推动了网络通信的安全性。此外，公开密钥加密技术还应用于数字签名、报文摘要、SSL和SET协议以及PGP加密系统，这些都是现代网络安全的重要组成部分。 数字签名用于验证信息的完整性和发送者的身份，报文摘要是对信息内容的一种压缩且不可逆的表示，防止数据被篡改。SSL（Secure Socket Layer）和SET（Secure Electronic Transaction）协议则确保了网络交易的安全，PGP（Pretty Good Privacy）加密系统则提供了一种全面的数据保护方案。 本章的学习要求不仅包括对数据加密相关术语和方法的理解，还要掌握对称加密与公开密钥加密的特点及应用，以及如何在实际场景中运用这些技术来保障数据的安全。