公开密钥算法与计算机网络安全

"公开密钥算法的特点-计算机网络安全PPT" 公开密钥算法，也被称为非对称密钥算法，是计算机网络安全中一种重要的加密技术。它与传统的对称密钥密码体制不同，后者使用相同的密钥进行加密和解密。在公开密钥算法中，存在两个不同的密钥：一个是用于加密的公钥，可以公开给任何人；另一个是用于解密的私钥，必须由密钥的所有者保密。 公钥加密过程如下：发送者拿到接收者的公钥，使用这个公钥对原始明文信息进行加密。由于公钥是公开的，任何人都可以获取并用于加密，但不能用于解密。加密后的密文只能通过对应的私钥进行解密。因此，即使信息在传输过程中被截获，攻击者也无法用公钥解密，因为缺少了私钥，确保了信息的安全性。 公式(9-5) 描述了这一过程：DSDK(EPK(X)) = X，其中DSDK表示使用解密密钥进行解密，EPK表示使用加密密钥进行加密。解密密钥SK是接收者的专用密钥，必须保持私密，而加密密钥PK可以公开。 公开密钥算法的一个关键特性是加密和解密的运算可以对调，这意味着如果用私钥加密信息，公钥可以用来解密，这在数字签名中尤为关键。数字签名是一种使用私钥对信息进行“签名”的过程，任何人都可以使用对应的公钥验证签名的真实性。 计算机网络的安全问题包括截获、中断、篡改和伪造四种威胁。数据加密技术，尤其是公开密钥算法，是防止这些威胁的重要手段。加密的主要目标是防止未经授权的信息泄露。在现代密码学中，加密算法通常被认为是公开的，因此密钥的安全分发至关重要。 常规密钥密码体制，又称对称密钥系统，如早期的Caesar Cipher等，使用相同的密钥进行加解密，适合于小范围内的安全通信，但在大规模网络中，密钥管理成为难题，因为每个用户都需要知道其他所有人的密钥，这在实际操作中难以实现。 公开密钥密码体制解决了这个问题，通过一对公钥和私钥，实现了无需安全信道的密钥分发。例如，RSA就是一种广泛应用的公开密钥算法，其安全性基于大整数因子分解的困难性。 公开密钥算法是现代计算机网络中实现安全通信的基础，广泛应用于电子邮件、HTTPS协议、SSL/TLS等，确保了用户信息的隐私和网络交易的安全。