密码学中的加密与摘要

2025年2月26日 | 4 分钟阅读

引言

在密码学中,摘要算法和加密经常用于保护数据,这始终是高需求的。两者都用于保护数据,尽管它们的使用和功能截然不同。加密将通常可读的数据(明文)转换为不可读的形式(密文),以维护机密性,仅允许具有所需访问权限的各方查看原始数据。然而,由于摘要从某些源数据提供固定大小的哈希值,它们通常用于确认真实性和完整性。

Encryption vs Digest in Cryptography

为了开发更好的系统,减少未经授权访问和操纵需要保护的敏感数据的可能性,理解这些机制至关重要。

加密是什么意思?

任何可读可理解的信息形式,如文本或图像,都可以通过加密转换成不可读的混乱格式,需要正确的密钥才能解密。数据加密后,未经授权的任何人都无法读取,只有拥有解密密钥的人才能查看数据。这证明了信息机密性。

特性

  • 机密性:加密通过防止未经授权的查看和未经解密密钥访问来保护您的数据不被窥探。
  • 可逆性:敏感数据可以由授权用户使用解密密钥逆转,并且只能在加密状态下访问。
  • 基于算法:使用复杂的数学问题(如 AES 和 RSA)对旨在传输的消息进行编码的行为构成了基于算法的加密。
  • 密钥依赖性:由于加密密钥决定了安全级别,因此需要最高级别的安全性和强大的加密。显然,拥有强大、管理良好的密钥对于维护加密的本质至关重要。
  • 多种模式:根据客户端的需求,加密可以以多种方式执行。例如,可以成功使用块密码模式(如 CBC)和流密码(如 RC4)。

摘要是什么意思?

摘要是一种将输入或消息转换为具有指定字节长度的字符串的函数。它也被称为加密哈希函数。他们将这种输出(通常对于不同的输入是不同的)称为哈希值或消息摘要,它包含数据集的模式。

Encryption vs Digest in Cryptography

特性

  • 固定大小输出:摘要产生的输出在任何情况下都具有固定长度,这有助于快速比较和轻松存储。
  • 唯一性:为了更容易识别数据语料库的更改或修改,理想情况下每个输入都可以生成一个新的哈希值。
  • 不可逆性:输入数据是隐藏的,因为从哈希值追溯到输入数据即使不是不可能,也极其困难。
  • 计算效率:摘要算法设计为即使在处理非常大的输入值时也能快速计算且性能损失最小。因此,它们具有计算效率。
  • 抗碰撞性:当正确选择摘要算法时,更容易确认数据完整性,因为两个不同输入产生相同哈希值的可能性较小。

密码学中加密和摘要的优势

加密

1. 机密性:数据保持私密,并且仅供授权方访问,这得益于加密。

2. 数据完整性(使用经过认证的加密):为确保数据未被更改,可以将完整性检查与加密算法结合使用。

3. 认证:在非对称加密中,公钥可以通过数字签名确认消息的发送者确实是相应私钥的所有者。

4. 不可否认性:保证发送者不能否认其通信的真实性。

摘要

1. 数据完整性:通过比较初始哈希值和新计算的哈希值,哈希函数能够识别数据中的更改。

2. 效率:由于哈希能够生成与输入大小无关的固定大小输出,因此通常比加密更快。

3. 唯一性:每个输入都应该有一个唯一的摘要,因为设计良好的哈希函数可以减少碰撞,即两个或多个输入产生相同的哈希值。

4. 密码存储:哈希是一种安全存储密码的常用方法。即使数据库被泄露,哈希后的密码也难以破解。

5. 数字签名:在数字签名中,哈希产生较长消息的压缩版本。

密码学中加密与摘要的区别

加密摘要
1. 它提供机密性1. 它确认真实性和数据完整性
2. 输出是密文2. 输出是哈希值
3. 它是可逆的3. 它是不可逆的
4. 加密和解密需要密钥4. 不需要密钥
5. 使用的算法是 AES、RSA、DES5. 使用的算法是 SHA-1、SHA-512、MD5
6. 它更慢6. 它更快
7. 它在传输中和静止时保护数据7. 它验证数据完整性并创建数字签名

结论

总之,根据所提供的信息,摘要算法和加密是密码学的基本概念,分别作为互补和保护方面。在原始消息在密钥的帮助下转换为无法理解的密文格式以进行解密后,加密确保只有预期的接收者才能访问数据。为摘要提供的 SHV 保证了数据的真实性和完整性可靠性。这些差异对于建立针对旨在破坏安全并在此过程中窃取或破坏数据的黑客的安全防御至关重要。