加密算法的概念（密码学科普：多个加密算法的详细说明）

密码学的基本原理

加密是一个更改数据的过程，使其无法被未授权人员识别和使用。同时，也保证了解密过程能够成功地将改变后的数据恢复到原来的形式。安全技术通常将加密的数学方法与用于加密的参数(称为key ).所选择的密钥(通常是一个随机的字符串)也是加密过程的输入和关键。同一密钥通常是解密过程中的必要输入。

这种保护过程的原理是只要密钥(有时称为密码，密码)不暴露且只有授权的人知道，那么原始数据就不会暴露给他人。只有知道密钥的人才能解密密文。这个想法叫做私钥密码术(译者注：对称加密可能更合适，因为加密和解密过程是对称的，并且都使用相同的密钥)，并且它也是最广为人知的加密形式。

那么，加密之所以必要的基本原因如下：

机密性)——)在传输数据时，不期望窃听者知道广播消息的内容。当保持数据不被未授权的人(例如黑客)访问时也是如此。

认证)——相当于签名。接收者希望确认消息是由特定的人发出的，其他人可以don’不要伪装成它(即使是原始发送者也不能以后不要否认。

Integrity)——)这意味着接受者能够证明他所获得的数据是完整的，并且没有被第三方篡改过。

不可否认性)——防止发送者否认他创建或发送了消息。

译者注：作者这里说的是现代密码学研究的范围。例如，身份认证和不可否认性是非常重要的属性，但实际上与加密和解密过程关系不大，但对数字签名的研究无疑是密码学的内容。加解密的安全性与保密性有关，保密性只是现代密码学的一部分。

零

密码学是隐藏敏感数据(通过加密)的艺术和科学。它包括加密过程(即加密算法用于原始文本)和解密过程(即算法用于密文以将其恢复为可读形式)。

为了解释什么是密码，它最好给你看几个简单的例子：

波利比乌斯密码

波利比乌斯密码也是一种字符替换密码。在我的例子中，我使用了一个66的2D矩阵，它可以包含所有的大写字母和数字0到9。那么我们可以得到下表：

有了这个证明，就可以开始换人了。例如，字母a 可以表达为11 或者X=1，Y=1 ，甚至简化为11。再比如，副标题n 可以表达为23 或者X=2，Y=3，简化后是23。

让让我们试着加密一条简单的消息：

消息(原始):加密我2天

加密数据(密文):51233163154324 1351 55 411115

由于包含了不常见的字符，该表可能会变得非常大和复杂。而且定期随机改变角色的位置，会让暴力破解无法进行。这非常类似于我们今天在高级计算加密方法中使用的多态性。

吉米金朱姆

最古老的加密算法之一是凯撒密码，因其创造者而闻名。他用这种方法来保证与罗马将领的安全通信，这样罗马帝国的敌人即使拿到信也无法阅读。凯撒密码是一种初级的加密形式，很容易被破解，所以今天基本上不用于任何安全目的。

原则上，凯撒的密码是重新排列字母表，不同的位移值会使编码的数据完全不同。位移值，顾名思义，就是将字母向左或向右移动一定位数所产生的密文的值。(译者注：所以，在这里，你可以了解凯撒 password作为一种算法(密码)，根据字母表的位移进行加密，位移值就是那个密钥，密钥。)

来，让让我们看一个向右移动3个位置的实际例子：

原文英文：加密我

密文：HQFUBSW PH(解密时要左移3位才能解密)

通过尝试所有可能的位移值，可以暴力破解上述消息：不断尝试新的位移值，直到求解出的原文看起来像它。更复杂的密码如Vigenere密码和Gronsfeld密码也是用同样的原理设计的。但是解密起来很麻烦，所以每个字母代表一个位移值。

弗吉尼亚密码表

在了解密码学之前，我们首先要了解加密算法的工作原理，因为它们是所有加密过程的基础。速记是一种记录隐藏信息的方法，实际上可以归类为经典密码学，因为现代密码学已经成为计算机安全。

多态性

多态是密码学的高级部分，是计算机加密技术中最常见的。多态性是指一种加密方法每次使用都会产生不同的结果，每次使用后都会发生变化。多态性在计算机加密算法中很常见。也就是说，如果我们对相同的数据加密两次，每次都会得到不同的加密结果。

让让我们用汽车钥匙来打个比方。现在，我们只需在一个小型电子遥控装置上轻轻一按，就能解锁汽车。当你打开车门的时候，你可能从来没有想过其中的原理。当你按下按钮的时候，一段特定的数据就会被发送到你的车上。一旦匹配成功，车门就会解锁。要实现这一点，最简单的方法是为每个遥控设备设置不同的频率。但是，这样管理起来会很麻烦。因此，所有遥控设备使用相同的波长，但使用不同的算法(滚动码)来生成发送到汽车的数据。这些是多态性算法。

因为这些算法每次使用后都会发生变化，所以很难对其进行逆向工程。即使黑客已经破解了算法(首先，破解多态性算法本身是非常困难的)，他仍然要找到与算法匹配的汽车/钥匙(这又是一项复杂的任务)。