
【计】 public-key encryption
communal; for public use; public
【计】 sharing
【计】 encipherment; encrypt; encryption
公用钥加密(Public-Key Cryptography)是一种基于非对称密钥体系的信息安全技术,其核心特征是通过一对数学关联的密钥实现加密与解密分离。根据美国国家标准与技术研究院(NIST)定义,该体系包含公开分发的加密密钥(公钥)和私密保存的解密密钥(私钥)。典型应用场景包括数字签名(如RSA算法)和密钥交换协议(如Diffie-Hellman协议),其中发送方使用接收方公钥加密数据,仅持有对应私钥的接收方可解密。
该技术的关键原理建立在数论难题基础上,特别是大整数质因数分解(应用于RSA算法)和离散对数问题(应用于椭圆曲线密码学)。斯坦福大学计算机安全实验室指出,2048位RSA密钥在当前算力下可保障至少20年的安全性。实际部署中通常与对称加密配合使用,例如TLS协议通过公钥加密传递会话密钥,再采用AES等对称算法加密通信内容。
国际电信联盟(ITU-T)X.509标准规范了公钥基础设施(PKI)的证书管理机制,通过数字证书绑定公钥与持有者身份,解决密钥分发中的可信验证问题。当前量子计算的发展对传统公钥算法构成潜在威胁,NIST已于2022年启动后量子密码标准化项目,推荐采用基于格的加密算法作为新一代解决方案。
公钥加密(又称非对称加密)是一种通过一对数学关联的密钥实现数据保护的技术,其核心特点是加密与解密使用不同的密钥。以下是详细解释:
密钥对构成:包含公钥(公开共享)和私钥(严格保密)。两者通过复杂数学关系(如大素数分解、椭圆曲线离散对数等)生成,但无法从公钥反推私钥。
加密/解密机制:
公式示例(RSA算法):
$$
text{加密:} C = M^e mod n
text{解密:} M = C^d mod n
$$
其中,公钥为$(e,n)$,私钥为$(d,n)$。
对比项 | 公钥加密 | 对称加密 |
---|---|---|
密钥数量 | 一对密钥(公钥+私钥) | 单一共享密钥 |
安全性 | 依赖数学难题,长期更安全 | 依赖密钥长度和算法强度 |
速度 | 较慢(适合小数据量) | 快(适合大数据量) |
典型应用 | 密钥交换、数字签名 | 文件加密、实时通信 |
如需进一步了解具体算法(如RSA、ECC)或应用实例,可参考来源中的高权威性网页。
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