密码学 - 数据加密

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数据加密技术将数据转换为代码或密文，只有拥有密钥或密码的人才能读取。未加密的数据称为明文。信息加密和解密技术称为密码学。

数据加密保护信息免遭丢失、更改或泄露。但是，解密密钥需要保密并防止未经授权的访问，以确保数据安全。

可以加密各种类型的数据，包括传输中的数据（例如，通过网络交换的数据）和静止的数据（例如，存储在硬盘上的数据）。

两种广泛使用的加密方法是：

• 对称加密 - 在对称加密中，相同的密钥用于加密和解密。
• 非对称加密 - 它使用一个提供给数据接收者的公钥和一个由数据所有者拥有的私钥。由于非对称加密避免了交换私钥的需要，因此被认为更安全。

数据加密的工作原理？

让我们探讨一下数据加密如何在信息最脆弱的时候（在互联网传输期间）保护信息免受黑客和窃贼的访问和拦截。

您可能想知道“为什么数据加密至关重要？”“处理它似乎有点麻烦。”

当我们通过互联网传输机密数据并在计算机系统中处理大量数据时，加密对于保护这些数据至关重要。如果没有它，任何拥有必要工具和知识的人都可以：

• 确定您所有的密码，包括健康保险、网上银行和其他重要账户的密码。
• 访问和控制您的社会安全号码、信用卡信息、纳税申报表、医疗记录以及攻击者可以用来进行身份盗窃或其他非法活动的许多其他详细信息。
• 识别您在现实世界中的确切位置并监控您所有的移动，无论是在线还是离线；
• 检查您所有的通信，例如您在社交媒体上交换的电子邮件和消息，并通过例如添加指向恶意网站的链接来编辑内容。

好消息是，无论您是向某人发送敏感数据、通过私人消息共享照片还是在线购物，您都每天都在使用加密。

由于我们之前已经了解了什么是加密，这里还有一些有用的词供您了解：

• 密码学 - 密码学是研究和应用安全通信技术以保护信息免遭未经授权的访问和恶意干扰的学科。
• 明文 - 它以原始的、未加密的形式存在的信息。
• 密文 - 它是相同数据的加密版本。
• 加密密钥 - 加密算法用来加密和解密数据的数据片段（字母、数字和符号的随机字符串）。最强的加密密钥是唯一的、不可预测的，并且只有在技术仍在使用时才有可能。
• 加密算法 - 加密算法是使用加密密钥将明文转换为密文的流程，使其对未经授权的用户看起来像随机数据，但对预期接收者来说是可以理解的，然后可以使用解密密钥再次读取加密数据。

为什么数据加密很重要？

攻击者现在可以更轻松地访问和请求数据，这使得保护比以往任何时候都更加重要。此外，许多公司必须遵守数据保护法规，其中许多法规明确要求使用加密。

促进数据完整性并防止数据盗窃

数据加密可保护数据免遭丢失、修改和攻击。确保数据的有效性是数据加密的主要优势之一。您可以确保您访问的数据未被未经授权的个人更改或篡改。此外，数据加密有助于防止数据丢失，这在跨多个系统传输或存储信息时可能发生。数据加密通过防止对数据的有意或意外操作提供额外的安全层。

鼓励合规性

在许多企业中，敏感数据保护受严格指南的约束。例如，银行必须遵守支付卡行业数据安全标准 (PCI DSS)，而医疗保健行业则受健康保险可携性和责任法案 (HIPAA) 的约束。企业可以通过实施数据加密来确保他们遵守这些法规，并避免因不合规而可能产生的罚款或处罚。

保护静止数据

“静止数据”是指存储在固定位置（如设备、服务器或数据库）中的数据。未经授权的人员可能能够远程或物理地访问存储的数据。当数据在静止时被加密时，即使恶意黑客设法获取存储介质，也无法在没有正确的解密密钥的情况下对其进行解密。静止加密有助于确保私人信息、公司机密和其他敏感文档对未经授权的各方保持不可读且毫无价值。

保护传输中的数据

当数据在系统或设备之间移动（例如，通过网络）时，更容易受到非法访问和操纵。通过确保只有拥有正确解密密钥的授权方才能查看信息，数据加密有助于在数据传输过程中保护数据。随着越来越多的员工通过移动设备访问公司数据，数据泄露的可能性也越来越大。使用数据加密可以保护存储在这些设备上的敏感数据以及在移动设备和企业网络之间发送的数据。

保护存储在云中的数据

云存储虽然具有更好的可访问性和更低的基础设施成本等诸多优势，但也存在特殊的安全风险。对于使用云存储的公司来说，静态数据（即存储在云服务器上的数据）的安全是主要关注点之一。数据加密为这些数据添加了一层额外的安全保障，即使未经授权的方设法访问了云服务器，如果没有正确的解密密钥，也无法访问加密数据。

为远程工作做好安全准备

远程工作变得越来越普遍。随着越来越多的员工远程或在家办公，数据泄露和其他安全事故的可能性也越来越大。当远程员工访问敏感信息时，数据加密可以通过确保即使其设备或连接受到损害，加密数据也仍然安全来帮助保护这些信息。

数据加密的未来

因此，该行业正在多方面推动加密。为了防止暴力破解解码，正在采取一些措施来增加密钥大小。其他项目正在研究新的密码学算法。美国国家标准与技术研究院正在测试的一种算法是一种下一代抗量子公钥算法。

问题在于，大多数抗量子算法在传统计算机系统上效率低下。为了解决这个问题，该行业正致力于创建加速器，以加快 x86 系统上的算法速度。

同态加密是一个非常有创意的想法，它允许用户在加密数据上进行计算，而无需先对其进行解密。这意味着，需要访问数据的分析师可以查询包含机密数据的数据库，而无需向高级分析师请求权限或要求对材料进行解密。

同态加密不仅保护静态数据（在硬盘上），还保护数据在传输和使用过程中的安全。它具有一个额外的优势：它利用了与量子计算机相同的数学原理，因此是抗量子攻击的。

数据加密的优势

数据加密具有多种优势，如下所示：

• 某些法规和市场标准明确要求使用加密。拥有强大的加密可以向审计员证明组织对敏感信息的保护措施到位。
• 数据加密不仅对组织或军方有益，普通计算机用户也可以使用它来保护敏感数据，包括银行账户详细信息、医疗记录等。如果没有适当的加密，任何可以访问设备的人都能查看和复制这些数据。
• 有几种工具可以用来保护文件夹或某些本地存储信息的密码，用户可以从中选择，但这是唯一真正保护信息完整性的方法。这是因为，如果没有对信息进行适当的解密，任何人都无法使用它。
• 当数据保存在公共云中时，它会面临更广泛的威胁，例如意外暴露于互联网、被某些云租户访问以及被云提供商内部的恶意人员访问。默认情况下，对云存储中的信息进行加密可以提供一层保护，抵御所有这些威胁。
• 知识产权是一项战略资产，价值可能高达数百万美元。通过加密这些信息并安全地处理加密密钥，组织可以使攻击者无法利用这些信息。
• 密钥管理是加密管理的重要组成部分。解决方案应便于创建加密密钥、将其交付给信息所有者、对其进行备份并在访问被撤销时将其销毁。

数据加密的缺点

• 如果密码或密钥丢失，用户将无法访问加密文件。另一方面，在数据加密中使用简单的密钥会使数据不安全，因为任何人都可以随时访问它。
• 数据加密是一种强大的数据安全技术，需要大量资源，例如数据处理、时间消耗以及各种加密和解密方法的使用。因此，它是一种相对昂贵的策略。
• 当数据保护技术与现代系统和应用程序分层时，可能难以使用。这可能会对设备的正常运行产生负面影响。