您的数字生活与密码学

基于时间的一次性密码（TOTP）可用于 Google Authenticator 等应用，通过对当前时间戳和共享密钥应用 HMAC-SHA1 生成。

服务器和您的手机共享同一个密钥，并且都知道当前时间，因此可以分别计算出相同的代码。攻击者即使截获一个代码也无法重复使用，因为代码会在 30 秒后失效。

1Password 和 Bitwarden 等密码管理器会将您的密码存储在使用 AES-256 加密的保管库中；这是全球政府和军队使用的同一种密码算法。

您的主密码不会存储在任何地方。相反，系统会通过 PBKDF2 或 Argon2 等密钥派生函数，用它生成加密密钥。没有主密码，就不可能在计算上通过暴力破解保管库。

VPN（虚拟专用网络）会在您的设备与 VPN 服务器之间建立加密隧道。您的所有互联网流量都会通过该隧道，从而避开 ISP 和本地网络观察者的监视。

大多数现代 VPN 使用 WireGuard（ChaCha20-Poly1305）或 OpenVPN（AES-256-GCM）等协议。加密可以防止本地网络上的任何人看到您访问了哪些网站。

macOS 上的 FileVault 和 Windows 上的 BitLocker 会使用 AES-128 或 AES-256 加密硬盘上的每个字节。没有解密密钥，被盗的笔记本电脑不会泄露任何信息。

现代 iPhones 和 Android 设备也会默认加密存储空间，并将其与设备密码关联。没有密码或重大漏洞，执法部门无法访问加密手机中的数据。

浏览器地址栏中的挂锁图标表示已建立 HTTPS 连接。TLS 会加密浏览器与网站服务器之间的流量，防止 ISP、网络运营商和附近的攻击者读取或修改内容。

浏览器厂商大力推动 HTTPS 的全面采用，将 HTTP 网站标记为“不安全”，并在搜索排名中给予 HTTPS 网站更优待遇。

Signal 被认为是安全消息传递的黄金标准。它使用 Signal 协议对消息和通话进行端到端加密，尽量减少元数据收集，完全开源，并由非营利组织运营。

Signal 还支持消息自动消失、给自己留言的加密功能和密封发件人功能；后者可以在传输过程中让 Signal 服务器甚至无法获知发送者的身份。

Apple 的 iCloud 高级数据保护功能支持对 iCloud 备份进行端到端加密，这意味着 Apple 本身无法访问您的备份数据。密钥只存在于您的受信任设备上。

如果未启用此功能，Apple 会持有您备份的密钥，并可能被要求向有关部门提供这些密钥。端到端备份加密是一项重要却常被忽视的隐私设置。

从根本上说，加密货币钱包就是一对密码学密钥：私钥（机密）和公钥（您的钱包地址）。交易使用私钥进行签名，以证明所有权。

丢失私钥意味着永久失去资金。没有密码重置功能，也没有客户支持。密码学系统在密钥丢失问题上不会有任何宽容。

当您使用面容 ID 或指纹进行身份验证时，您的生物特征数据会在安全隔区内部处理。安全隔区是一个独立的处理器，拥有自己的加密内存和密钥。

生物特征模板永远不会离开安全隔区，也永远不会传输给 Apple 或谷歌。身份验证在本地完成，由安全隔区确认匹配后释放设备密钥。

强大且无处不在的密码学意味着，即使处于监控之下也可以进行私密通信，金融交易能够得到身份验证并且可以检测篡改，而您存储的数据即使在设备被扣押后仍然受到保护。

批评者认为，这会让政府更难进行合法拦截。密码学家则认为，后门会从根本上削弱所有人的安全性，而强加密总体上有利于社会。

保护您日常数字生活的许多密码学工具都是开源的：Signal 协议、OpenSSL、LibreSSL、GnuTLS、WireGuard，以及 Linux 内核的密码学子系统。

开源密码学允许全世界的专家进行公开审查。与专有的黑盒实现不同，开源代码可以由密码学界独立审计、验证和改进。

密码学保护着您数字生活的几乎所有方面：双因素身份验证代码、密码管理器保险库、VPN 隧道、全磁盘加密、安全超文本传输协议（HTTPS）网页浏览、安全消息传递、加密备份和加密货币钱包。

了解哪些工具使用哪些密码学基本构件，有助于您做出更好的安全决策，也能让您理解为什么某些隐私设置十分重要。