对称与非对称密码学概览
理解现代密码系统的两大类别
第 3 / 4 课13 个步骤
对称与非对称密码学概览 是 CoddyKit 上的免费 Cryptology Academy 课时。 这是第 3 节课，共 4 节。 你可以在下方免费阅读本课时的完整内容 — 然后在浏览器中使用内置代码编辑器和全天候 AI 导师进行实践。 这是 Cryptology Academy 学习路径的一部分，你的进度在网页和 CoddyKit 应用中同步。 Cryptology Academy 课程共包含 4 节课。
欢迎
本课将比较现代密码学的两大体系：对称加密（共享密钥加密）和非对称加密（公钥加密）。
对称加密
在对称加密中，加密和解密使用同一个密钥。示例包括 AES 和 ChaCha20。它的速度很快，但需要安全地交换密钥。
密钥分发问题
如果 Alice 和 Bob 都需要同一个密钥，他们应该如何安全地共享它？这个问题直到1976年迪菲-赫尔曼方法出现后才得到解决。
非对称加密
非对称加密使用一对密钥：公钥（可以共享）和私钥（必须保密）。任何人都可以使用公钥加密，但只有私钥才能解密。
RSA 与 ECC
RSA 依赖于整数分解的困难性。椭圆曲线密码学（ECC）利用曲线上的离散对数问题，在提供相同安全性的同时使用更短的密钥。
混合加密
实际应用中，我们会结合两者：使用非对称密码学交换对称密钥，然后使用该密钥加密大量数据。TLS 正是这样工作的。
速度比较
对称运算（AES）的速度约为非对称运算（RSA）的 1000 倍。非对称密码学只用于密钥交换和签名，而不用于加密大量数据。
密钥长度与安全级别
128 位 AES ≈ RSA-3072 ≈ ECC-256，三者具有大致相同的安全级别。更长的密钥能够更好地抵御暴力破解，但会增加计算时间。
哈希函数：第三大体系
哈希函数是一种单向函数，会生成固定长度的摘要。它不使用密钥（或以 HMAC 形式使用密钥）。哈希函数用于完整性保护，而不是加密。
如何选择
大量数据应使用对称加密，密钥交换和签名应使用非对称加密，完整性检查和密码存储则应使用哈希。
实际示例：Signal 协议
Signal 使用 ECDH 进行密钥交换，使用 AES-256-GCM 加密消息，并使用 HMAC-SHA256 进行身份验证——三大体系协同工作。
快速检查
与对称加密相比，非对称加密的主要优势是什么？
回顾
做得很好！您已经理解了密码学的两大体系，以及何时将它们结合使用。接下来，我们将了解密码学如何保护真实应用。
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常见问题解答
「对称与非对称密码学概览」课时是免费的吗？
是的 — 「对称与非对称密码学概览」的完整文本可在网页上免费阅读。要进行交互式练习（内置代码编辑器和全天候 AI 导师）并解锁 Cryptology Academy 课程的其余内容，请升级到 CoddyKit PRO。 Cryptology Academy 课程共包含 4 节课。
「对称与非对称密码学概览」这节课中我会学到什么？
理解现代密码系统的两大类别 你通过在浏览器中直接运行的动手代码来练习 Cryptology Academy，全天候 AI 导师会在你学习这节课的过程中回答你的问题。
学习 Cryptology Academy 需要有经验吗？
无需任何先前经验。CoddyKit 上的 Cryptology Academy 课程适合初学者到高级学习者，你可以从这里开始或从头开始，按照自己的节奏学习。 这是第 3 节课，共 4 节。
「对称与非对称密码学概览」课时需要多长时间？
大多数 CoddyKit 课程大约需要 5–10 分钟。每节课都很精短且互动，所以你能稳步进步，并在网页和应用中从离开的地方继续。
我能在这节 Cryptology Academy 课中编写并运行代码吗？
能。每节 Cryptology Academy 课都包含内置代码编辑器，你可以在浏览器中直接编写并运行真实代码，并获得即时 AI 反馈 — 无需本地设置。
此课程中的所有课时
- 古代密码与早期密码学史
- 密码学核心术语
- 对称与非对称密码学概览
- 日常生活中的密码学