几个世纪以来，我们一直在使用加密技术，但从依赖暗码和替换方法的古代密码，到如今使用复杂算法和密钥保护数字信息的先进对称和非对称加密技术，加密技术发生了重大演变。
本文探讨了不同的加密方法，主要是对称加密和非对称加密的区别，并比较了它们的优缺点，帮助你更好地理解敏感数据保护背后的原因。
目录
对称加密与非对称加密–简史
已知最早的对称加密例子是凯撒密码，凯撒大帝在战时用它来发送秘密信息。
然而，直到 20 世纪，对称加密技术才取得了重大进展。 其中一个重要的里程碑是第二次世界大战期间发明的英尼码机，它使用复杂的转子系统对信息进行加密和解密。
20 世纪 70 年代，数据加密标准（DES）的开发带来了另一个突破，这是第一个被广泛使用的对称加密算法。
非对称加密的发明彻底改变了密码学领域。 在它诞生之前，所有加密方法都只依赖一个密钥，发送方和接收方必须交换该密钥。 安全传输密钥往往是一个复杂而耗时的过程。
1976 年，惠特菲尔德-迪菲（Whitfield Diffie）和马丁-赫尔曼（Martin Hellman）提出了公开密钥加密的概念，允许使用两个密钥–用于加密的公开密钥和用于解密过程的私人密钥。 这种设置消除了对安全密钥交换的需求，引入了公钥基础设施，使非对称加密技术改变了密码学领域的游戏规则。
它为安全在线通信、数字签名和安全电子商务交易铺平了道路，最终改变了我们处理数据安全的方式。
现在，让我们更详细地分析每种加密算法：
什么是对称加密？
对称加密是一种使用单一密钥加密和解密信息的加密方法。 它比非对称加密更快，而且不需要大量资源。
密文的大小要么比原始明文小，要么与原始明文大小相同。 对称加密可保护安全信息、文件加密和安全网页浏览等日常应用。
既然知道了定义，我们就来看看对称加密是如何执行的：
对称加密是如何工作的？
对称加密使用用户必须保密的秘密或共享密钥，以维护加密数据的安全。
要发送信息时，使用秘钥对信息进行加密，将原始信息转换成无法读取的格式。 然后，将其发送给收件人。
要解密数据，收件人使用相同的秘钥逆转加密过程，将无法读取的信息转换为原始形式。
AES-256 是一种流行的对称密钥加密算法。 不过，共享加密密钥可能会带来被拦截的风险。
使用相同的密钥可以实现高效快速的通信，使对称加密成为数据保护的可靠解决方案。
对称加密示例
为了了解对称加密的实际应用，让我们举几个例子：
- 安全信息传递：对称加密通常用于信息应用，以保护用户交流的机密性。 相同的密钥用于加密和解密数据信息，确保只有目标收件人才能访问信息。
- 文件加密：在计算机上或云中加密文件时，通常使用对称加密算法，确保只有拥有正确密钥的人才能访问文件。
- 虚拟专用网络（VPN）：对称加密用于 VPN，在用户设备和远程服务器之间建立安全连接。 这样，数据就能在互联网上安全传输。
- 安全套接字层（SSL）/传输层安全（TLS）：SSL/TLS 协议中使用对称加密来确保信用卡支付和网上银行等在线交易的安全。 它能确保敏感信息在用户浏览器和服务器之间安全传输。
对称加密算法的优缺点
对称加密的一个优点是简单易用。 与非对称加密相比，对称加密只需要一个秘钥就能加密和解密数据，过程简单明了，复杂程度也较低。
对称加密的另一个优势在于它能处理大量数据。 由于加密和解密文本的密钥相同，对称加密非常适合速度和性能要求较高的场合，如实时通信和批量数据传输。
不过，这种加密也有一些缺点。 首先，如果密钥丢失或落入坏人之手，加密数据就容易受到黑客攻击。
其次，与目标接收者安全共享密钥没有想象中那么简单。 任何通过互联网发送的信息都容易受到网络威胁。
但是，尽管存在这些缺点，对称加密算法因其简单和高效，仍然是许多应用的热门选择。 为了提高安全性，我们采用了非对称加密算法。
什么是非对称加密？
非对称加密算法使用两个密钥–私人密钥和公共密钥。 公钥用于加密，私钥用于解密。 这种加密方法具有安全通信和身份验证等优点。 不过，与对称加密相比，它可能更慢，也更耗费资源。
现在，让我们深入了解非对称加密的工作原理。
非对称加密是如何工作的？
首先，你要生成两个独立的密钥：一个公钥和一个私钥。 公钥与他人共享，私钥则保密。 当有人想向你发送加密数据时，他们会使用你的公开密钥进行加密。 只有你才能使用私人密钥解密数据。 这一过程可确保只有目标接收者才能访问解密数据。
私钥加密
密码学中的 私钥是用于保护在线信息安全和解密信息的密码。 它就像一把数字锁，锁住你的敏感数据。
例如，当您登录一个安全网站时，浏览器会使用私人密钥来确保您的数据安全，不会被窥探。 在另一种情况下，私钥可以在文件上创建一个独一无二的数字 “印章”，以证明文件的真实性，就像手写签名一样。
其他人无法仅凭知道公开密钥或加密数据就推导出私人密钥。 这种数学关系确保了数字世界中敏感信息的安全和隐私。 私人密钥始终是保密的，应妥善保存，以防止未经授权的访问。
公钥加密
公开密钥可自由共享，允许他人加密信息或验证数字签名。 不过，只有匹配的私钥持有者才能解密这些信息或创建有效的签名。
例如，在安全电子邮件中，公开密钥加密使其他人能够向你发送加密信息，而只有你能用私人密钥读取该信息。
在比特币交易中，您的公钥是您的接收地址，而您的私钥则是您存取和使用资金的必要条件。 这种密钥配对构成了许多安全在线活动的基础，保护数据和资产免受攻击。
为了更好地说明这一点，可以把公钥想象成一个正面透明的邮箱，任何人都可以往里面投信（加密信息或数字硬币）。 但只有拥有私人密钥（打开邮箱的钥匙）的邮箱所有者–您，才能检索和阅读这些信件或访问其中的内容，从而确保在线互动的隐私性和安全性。
非对称加密示例
为了进一步理解非对称密钥加密的概念，让我们举几个例子来说明它是如何工作的。
Rivest Shamir and Adleman(RSA) 算法就是一个例子。 使用 RSA，公钥对信息进行加密，私钥对信息进行解密。 RSA 加密技术可确保网络浏览器、电子邮件服务和安全文件传输协议等各种应用中的数据安全。
另一个例子是Diffie Hellman 密钥交换，它通过不安全通道安全地交换加密密钥。 使用 Diffie Hellman，双方可以在不传输共享密钥的情况下达成一致。 消息应用程序和 VPN（虚拟专用网络）使用 DH 加密来建立安全的通信渠道。
椭圆曲线加密（ECC）算法就是一个不同的例子，它使用椭圆曲线上的数学公式来生成加密密钥。 ECC 适用于各种应用程序、移动设备、物联网设备和区块链技术。
非对称加密的优缺点
非对称加密允许使用不同密钥的各方进行安全通信。 对称加密与非对称加密之间的这一根本区别带来了若干利弊：
非对称加密的优点
- 更高的安全性：非对称加密提供了更高的安全性，因为解密所需的私人密钥从不共享。
- 密钥分发：使用非对称密钥时，无需分发共享密钥。
- 数字签名创建数字签名以验证信息的真实性和完整性非常简单。
- 可扩展性：非对称密钥加密适用于多方之间的安全通信，因此具有很强的可扩展性。
非对称加密的缺点
- 性能较慢：加密过程的计算量更大，导致加密和解密速度更慢。 较长的密钥长度和复杂的算法会导致网络瘫痪。
- 密钥管理：非对称加密需要管理两个密钥，这在大规模系统中具有挑战性。
- 易受网络攻击：非对称加密算法容易受到暴力破解攻击，不过较长的密钥长度可减轻这种风险。
- 复杂性：实施非对称密钥加密需要对加密概念有更深入的了解。
既然我们已经自上而下地探讨了对称加密和非对称加密，现在是时候进行比较概述了：
对称加密和非对称加密有什么区别？
要了解它们之间的主要区别，就要考虑密钥在确保通信安全方面的作用。
对称密钥加密在加密和解密时使用相同的密钥。 在这种设置中，发送方和接收方共享同一个密钥，并且必须保密。 对称加密的优点是速度更快、效率更高。 然而，其主要缺点是在双方之间安全地共享密钥，尤其是在当今充满挑战的数字空间。
如你所知，非对称加密使用一对密钥。 发送者可以只向任何人自由分发公开密钥，但必须将私人密钥保存在安全的地方。 非对称加密的优点是无需安全分发密钥，因为每一方都能生成自己的密钥对。 不过，这种方法速度较慢，效率较低。
对称加密与非对称加密–它们能一起工作吗？
我们可以将非对称加密和对称加密结合起来，创建一个安全高效的通信系统。 最明显的例子就是传输层安全协议（TLS）和安全套接字层协议（SSL），这两种协议都用于确保传输过程中的在线通信安全。
TLS/SSL 结合了对称和非对称加密技术，实现了速度和安全性。 对称加密用于更快、更方便地加密和解密数据，而非对称加密则用于确保密钥共享的安全。
TLS/SSL 对传输中的数据进行加密，如访问网站或发送电子邮件时。 TLS/SSL 结合了这两种加密方法，集两种加密方法之大成。
不过，由于需要在交换对称密钥之前使用非对称加密建立安全连接，TLS/SSL 增加了一层复杂性。 这种速度与安全性之间的平衡使 TLS/SSL 成为互联网上的标准加密协议。
常见问题
对称加密和非对称加密的根本区别是什么？
对称加密通常用于批量数据，而非对称加密则用于交换密钥和确保数字签名的安全。 这些就是主要区别。
对称加密和非对称加密哪个更好？
二者各有优缺点，因此 “更好 “的选择取决于具体情况以及在密码系统中如何结合使用。
为什么非对称加密比对称加密更好？
非对称加密本质上并不比对称加密 “更好”；相反，两者各有所长，在不同的情况下使用。
对称加密和非对称加密哪个更安全？
非对称密钥加密在密钥交换和数字签名方面更安全，因为它不需要共享单个密钥。 不过，对称密钥加密在使用长密钥时也同样安全。 这两种类型的安全性都取决于密钥管理和实施方法。
非对称密钥加密与对称密钥加密相比有何优势？
非对称密钥加密允许在不安全的渠道上进行安全的密钥交换，这比对称加密有优势，因为对称加密的密钥分发可能是一个挑战。
对称加密比非对称加密快吗？
对称加密一般比非对称加密快，因为它使用单一密钥进行加密和解密。
AES 加密是对称加密还是非对称加密？
AES（高级加密标准）是一种对称加密算法。 它使用相同的密钥来加密和解密敏感信息。
TLS 是对称的还是非对称的？
TLS 使用这两种加密方法。 它通常先使用非对称加密技术进行密钥交换（通常是 RSA 或 Diffie-Hellman），然后转用对称加密技术进行数据传输。
SHA 256 是对称的还是非对称的？
SHA-256（256 位安全散列算法）是一种加密散列函数，既不是对称的，也不是非对称的。 这是一个单向函数，用于从可变大小的输入数据生成固定大小的哈希值。
WPA2 是对称的还是非对称的？
WPA2 （Wi-Fi Protected Access 2）使用对称算法进行数据传输。 它采用预共享密钥（PSK）或成对主密钥（PMK）来确保无线通信的安全。
Bitlocker 是非对称的还是对称的？
Bitlocker 使用对称密钥对 Windows 设备上的数据进行加密，该密钥由另一个称为 “BitLocker 密钥保护器 “的密钥（通常是 PIN 或可信平台模块（TPM）密钥）保护。
结论
现在你知道对称加密和非对称加密的区别了吧。 大多数涉足密码学领域的用户都会提出同样的问题：非对称加密是否比对称加密更安全？ 下面是我们这篇文章的最后一个简单答案。
对称加密算法速度快、效率高，但并不是最安全的。 不对称的速度更慢，但更安全、更复杂。
与任何合理的技术一样，这两种不同的加密方法各有利弊，但只要我们正确使用，这些算法就能确保我们的信息安全。
