
【計】 public-key encryption
communal; for public use; public
【計】 sharing
【計】 encipherment; encrypt; encryption
公用鑰加密(Public-Key Cryptography)是一種基于非對稱密鑰體系的信息安全技術,其核心特征是通過一對數學關聯的密鑰實現加密與解密分離。根據美國國家标準與技術研究院(NIST)定義,該體系包含公開分發的加密密鑰(公鑰)和私密保存的解密密鑰(私鑰)。典型應用場景包括數字簽名(如RSA算法)和密鑰交換協議(如Diffie-Hellman協議),其中發送方使用接收方公鑰加密數據,僅持有對應私鑰的接收方可解密。
該技術的關鍵原理建立在數論難題基礎上,特别是大整數質因數分解(應用于RSA算法)和離散對數問題(應用于橢圓曲線密碼學)。斯坦福大學計算機安全實驗室指出,2048位RSA密鑰在當前算力下可保障至少20年的安全性。實際部署中通常與對稱加密配合使用,例如TLS協議通過公鑰加密傳遞會話密鑰,再采用AES等對稱算法加密通信内容。
國際電信聯盟(ITU-T)X.509标準規範了公鑰基礎設施(PKI)的證書管理機制,通過數字證書綁定公鑰與持有者身份,解決密鑰分發中的可信驗證問題。當前量子計算的發展對傳統公鑰算法構成潛在威脅,NIST已于2022年啟動後量子密碼标準化項目,推薦采用基于格的加密算法作為新一代解決方案。
公鑰加密(又稱非對稱加密)是一種通過一對數學關聯的密鑰實現數據保護的技術,其核心特點是加密與解密使用不同的密鑰。以下是詳細解釋:
密鑰對構成:包含公鑰(公開共享)和私鑰(嚴格保密)。兩者通過複雜數學關系(如大素數分解、橢圓曲線離散對數等)生成,但無法從公鑰反推私鑰。
加密/解密機制:
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,公鑰為$(e,n)$,私鑰為$(d,n)$。
對比項 | 公鑰加密 | 對稱加密 |
---|---|---|
密鑰數量 | 一對密鑰(公鑰+私鑰) | 單一共享密鑰 |
安全性 | 依賴數學難題,長期更安全 | 依賴密鑰長度和算法強度 |
速度 | 較慢(適合小數據量) | 快(適合大數據量) |
典型應用 | 密鑰交換、數字簽名 | 文件加密、實時通信 |
如需進一步了解具體算法(如RSA、ECC)或應用實例,可參考來源中的高權威性網頁。
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