发布日期：2025-07-20 浏览次数：
对于我们的数字安全和通信基础设施而言，在传输过程中保护敏感数据至关重要。这时加密就变得必不可少。加密使我们能够保护敏感数据免遭未经授权用户的攻击。这是通过使用加密算法和唯一密钥将纯文本转换为密文来实现的。密钥的性质决定了对称加密和非对称加密之间的区别。对称加密只需要一个密钥，而非对称加密则需要一对公钥和私钥来确保关注点分离。了解每种技术的工作原理对于设计具有最高安全性的安全基础设施至关重要。
对称加密允许使用单个唯一密钥对数据进行加密和解密。在该系统中，发送方和接收方都拥有用于加密和解密的相同密钥。
对于对称加密，密钥由受信任方生成；此密钥是所有加密过程的核心，因此无法泄露。然后，发送方使用密钥对明文数据进行加密，将其转换为密文。此密文的存储和传输是安全的，因为任何泄露的数据都无法以任何有意义的方式被利用，除非使用暴力破解（计算上不可行）进行解密。之后，密文无需任何额外的安全层即可通过网络发送，因为所有数据都已加密，并且如果没有发生篡改或数据丢失，所有数据都将在整个传输过程中保留。
接收者使用相同的密钥解密密文并恢复原始明文。
银行业：在银行业，对称加密，尤其是高级加密标准 (AES)，是保护机密支付数据的关键工具，它可以保护银行卡交易，并降低身份盗窃和欺诈的风险。此外，银行系统还设置了验证流程，以验证金融操作发送者的真实性，从而确保金融操作的安全。
静态数据：关于静态数据，有像 BitLocker 这样的技术使用基于 AES 的对称加密来保护存储在硬盘以及笔记本电脑和闪存驱动器中的信息，以在数据未使用时保持机密性。
文件加密：每个文件保护，例如 VeraCrypt 和 AxCrypt，都使用对称加密来保护特定文件或整个驱动器，确保数据隐私。
数据库保护：数据库中的机密信息（例如客户记录）使用 AES 等算法进行保护，以防止未经授权访问信息，从而进一步加强其安全性。
安全消息传递：WhatsApp 和 Signal 等消息传递服务实施对称加密协议（即 AES-256），以提供快速、安全的消息传递和协议（包括 Signal 协议），以保护发送的消息。
加密备份：此外，基于云的备份和存储（例如 iCloud 和 Google Workspace）会根据 AES-256 加密备份，从而保护大量数据免遭数据泄露。
云存储：最后，对称加密也用于云环境中的数据存储，因为它可以保护用户的信息不被未经授权的人员访问。
对称加密（由 AES、DES、Blowfish 等算法实现）因其高效性，适用于密钥分发受控的封闭系统。然而，成功传输安全密钥至关重要，因为密钥泄露可能会暴露加密内容。
非对称加密使用一对密钥分别对数据进行加密和解密，两个密钥都可以用于加密，但加密的数据不能用同一个密钥解密。
对于非对称加密，会生成一对密钥。
公钥：此密钥的主要用途是加密来自其他用户的数据。此密钥可以公开分发，因为任何加密数据都无法用此密钥解密。
私钥：此密钥的主要用途是解密来自其他用户的数据。由于存在单点故障，因此此密钥必须保密。
密钥生成后，发送者将获得公钥并加密数据。密文无法用相同的公钥转换回来。加密后的密文随后通过网络发送给接收者，无需任何额外的安全措施。即使公钥对所有人开放，也没有人能够解密此消息。
接收者使用他们的私钥（他们保密）解密密文并恢复原始明文数据。
安全电子邮件：组织将能够通过 PGP 和 S/MIME 等安全电子邮件协议依靠非对称加密来通过 ASN 确保机密性，从而确保只有收件人能够阅读他们的消息。
数字签名：同样，数字签名可用于电子邮件、金融交易和软件交付，并相应地用于验证内容和确认完整性。利用非对称加密实现不可否认性的行业标准工具（例如 Adobe Sign）符合 FIPS 186-4（NIST FIPS 186-4）标准。
密钥交换：为了确保交换密钥的安全，Diffie-Hellman 算法允许双方在没有事先了解的情况下共享对称密钥，并允许他们通过加密路由进行通信。
安全网站：支持 HTTPS 的 TLS 握手和其他类似的在线安全程序使用 RSA 的非对称方法在服务器和 Web 浏览器之间创建加密连接，从而实现安全浏览。
设备安全：Prey 等管理系统依靠非对称加密来保护其移动设备，防止其丢失或被盗，并允许远程锁定或擦除选项以保护数据。
网上银行和电子商务：电子商务和网上银行也使用非对称加密来保护金融交易免遭信息拦截。
区块链：非对称加密是加密货币中的一种关键机制，它通过验证交易的真实性，只允许合法所有者花钱。
公钥基础设施 (PKI)：使用数字证书来规范加密密钥，从公钥基础设施 (PKI) 的角度来看，它可以保证组织之间的安全通信。
对称加密和非对称加密各自满足不同的需求，完美适用于不同的情况。在数据保护方面，对称加密在封闭环境中加密大数据集时速度更快、效率更高；然而，它建立在受保护的密钥影子机制之上。Adscript 虽然速度较慢，但允许在开放系统中安全地交换密钥和进行身份验证，从而实现密钥的双向共享。它们的区别总结如下表：
| 对称加密 | 非对称加密 | |
| 密钥用法 | 加密和解密的单一密钥 | 公钥用于加密，私钥用于解密 |
| 速度 | 更快、更高效地处理大数据 | 速度较慢，计算密集 |
| 安全 | 密钥受到保护则安全，密钥被泄露则易受攻击 | 密钥交换和身份验证更安全 |
| 密钥管理 | 需要安全密钥分发 | 公钥可以公开共享 |
| 用例 | 银行业务、文件加密、VPN、安全存储 | 安全电子邮件、数字签名、HTTPS、密钥交换 |
| 算法 | AES、DES、Blowfish、3DES、IDEA | RSA、ECC、DSA |
混合加密过程利用对称和非对称方法的特性，将高速数据处理和高安全性完美结合。在这种结构中，对称密钥的交换由非对称加密处理，从而有助于更快地加密应用程序数据。例如：HTTPS 使用非对称加密对服务器进行身份验证，并在 TLS 握手时建立服务器端对称会话密钥以保护后续会话通信。
类似地，像 Signal 和 WhatsApp 这样的消息传递系统会先使用非对称加密传输公钥，然后使用高速对称加密协议（例如 CBC 模式下的 AES256，并使用 HMAC-SHA256）来确保高效安全的消息传输（Signal 博客，WhatsApp 安全）。这种混合模型可以在不牺牲性能的情况下安全地分发密钥，从而构建安全网络通信和消息传递的最通用标准。通过将非对称系统的安全性与对称系统的性能相结合，混合系统构成了当今一些最重要应用的基础。
在数字安全领域，如果不了解对称、非对称和混合加密的应用，就不可能部署有效的防护措施。对称加密的性能相对较高，这使得该领域尤其适用于银行业务、文件加密、VPN 和安全消息传递等应用，但需要安全的密钥管理。
与相对较慢的性能相比，非对称加密提供的增强安全性与安全电子邮件、数字签名、HTTPS 和区块链技术相得益彰。混合加密体现了两者的结合，它是当前 HTTPS 和消息传递应用程序技术的基础，目前在有效性和安全性之间取得了平衡。选择合适的加密选项取决于应用程序的关键需求，即熟练程度、可扩展性和安全的密钥通信。由于网络威胁瞬息万变，了解加密最佳实践至关重要，这有助于保护数字环境。
哪些具体用例最适合对称加密？组织如何有效地应对对称加密中密钥分发的挑战？目前有哪些传统非对称加密方法的进步或替代方案？欢迎联系揽阁信息，与我们的技术专家进行交流讨论。
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