密码学 - 原理



在密码学领域,有一些重要的概念和原则,我们在使用密码系统时应该遵循这些原则。这些基本原则对于确保安全通信和数据安全至关重要。关键原则包括机密性、完整性、真实性、不可否认性和密钥管理。

因此,在密码学领域有一些非常关键的基本原则:

机密性

机密性的主要思想是保护数据安全,使信息保持私密和安全。像加密这样的密码技术通过使数据对未经授权的人不可读来帮助我们实现这一点。

示例

这里有一个 WhatsApp 的例子:

让我们想象一下两个人,A 和 B。他们正在使用 WhatsApp 聊天。当 A 通过 WhatsApp 聊天向 B 发送消息时,WhatsApp 会将其编码成某种不可读的格式,以便其他人无法理解。

因此,聊天将保留在相互沟通的两个人之间。黑客和 WhatsApp 开发人员等其他人无法阅读这些消息,因为它们已加密。

我们可以相信 WhatsApp 会保护我们的个人信息或数据(如我们的电话号码、聊天记录)的安全和私密。WhatsApp 采取了一些严格的规则和安全措施来防止此类未经授权的数据访问。

像 WhatsApp 这样的消息应用程序使用端到端加密,这意味着只有 A 和 B 可以阅读和理解他们相互发送的消息。甚至该特定应用程序的创建者也没有权利查看或阅读这些消息。

因此,机密性意味着保护我们的数据安全,例如我们的私人消息,并确保只有合适的人才能看到它们。

完整性

完整性意味着确保我们的传输中或接收后的数据是完整且未被篡改的。或者我们可以说,它是确保数据或信息未被更改或修改的能力。为此,我们使用诸如哈希函数之类的密码技术。哈希函数基本上用于通过找出数据的更改来检查数据的完整性。

示例

假设两个人正在合作完成一个项目,A 需要与 B 共享重要的文档和文件。因此,他们必须确保这些文件的完整性,以维护交换信息的准确性和可靠性。

因此,他们需要使用校验和在发送文件之前创建这些文件的数字指纹。如果在此期间进行了更改,则校验和将被更改。

并使用加密方法,如密码保护的平台,或者他们可以使用电子邮件附件来防止在文件传输时未经授权的访问。

接收者在接收文件后,将通过计算校验和来验证完整性。如果两个校验和匹配,则确认文件未被修改或更改。如果两个校验和不相同,则可以说文件已被修改。

他们还可以使用版本控制系统或具有修订历史记录的平台来跟踪文件更改并保存以前的版本。这可以防止意外数据丢失。

真实性

身份验证是验证用户或设备身份的过程。诸如数字签名之类的密码方法可用于安全地验证人员或设备的身份。

示例

让我们以在线银行账户为例来理解身份验证的概念:

因此,如果账户持有人正在登录他的在线银行账户,则需要他的用户名和密码。

一些银行出于安全考虑使用双因素身份验证,例如将一次性密码发送到用户的电话号码以确认其身份。

而且一些银行还使用更高级的安全方法,例如指纹或面部识别,这些也可以用于验证特定用户。

这些步骤增加了额外的安全层以保持真实性。

这些方法确保只有授权的正确人员才能访问他们的帐户,从而保护敏感的财务信息免遭未经授权的访问。

在上述示例中,身份验证确保只有正确的人员才能访问他们的在线银行帐户。通过提供多层安全验证,例如密码、OTP、生物识别数据或安全问题,银行可以确认用户的身份,并保护敏感的财务信息免遭未经授权的访问。

不可否认性

不可否认性是一种阻止某人否认其已实施特定行为或犯罪的方法。因此,如果有人否认此数据不是由他发送的,我们可以使用不可否认性来识别此类活动。可以使用诸如数字签名之类的密码技术,允许发送方验证消息已发送,并且接收方可以验证发送方。

示例

让我们想象一下,一名员工正在向他的同事发送一封包含重要文档的电子邮件。不可否认性确保一旦你发送电子邮件,你以后就不能说你没有发送它。这是因为电子邮件系统会记录和标记你的行为,从而提供你的活动的证据。就像这样,当你的同事收到电子邮件时,他或她拒绝接收它,因为他们的电子邮件系统也会记录交易并显示超时。免责声明有助于各方在数字通信和通信中建立责任和信任,而不会否认参与。

密钥管理

密钥管理是创建、分发和管理加密密钥的过程。通过管理加密密钥,我们可以保护我们的加密系统,因为密钥是加密系统中非常重要的组成部分。因此,系统的安全性取决于密钥的保密性。

加密密钥用于加密和解密过程。

示例

假设您已加密要与朋友共享的数据。您需要一个密钥来解码这些数据。您的朋友也需要相同的密钥才能打开这些数据。因此,密钥管理确保:

  • 您可以安全地为数据创建一个密钥或密码。

  • 您可以安全地与朋友共享密钥,而不会泄露给其他人。

  • 您的朋友使用该密钥来解码数据并访问加密的内容。

所以在上面的例子中,密钥管理在安全地创建、共享和使用加密密钥方面起着重要的作用。这将有助于保护私人信息。

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