现代加密算法
现代加密算法
现代加密算法是指在计算机和网络通信等现代信息技术背景下发展起来的一类加密算法。现代加密算法通常采用复杂的数学运算和密码学原理，能够有效地保护信息的机密性、完整性和可用性，是保障信息安全的重要手段。
常见的现代加密算法包括对称密钥加密算法和公钥加密算法两类。
对称加密
对称密钥加密算法又称为共享密钥加密算法，采用同一个密钥进行加密和解密，具有高效性和速度快的特点，但需要保证密钥的安全性。常见的对称密钥加密算法包括DES、AES、RC4等。
历史发展
对称密钥加密算法最早起源于20世纪70年代，当时美国国家标准局(NIST)发布了一种名为DES(Data Encryption Standard)的加密算法，用于加密政府机密信息。DES采用了Feistel密码结构，将明文分成两半，分别进行加密处理，经过多轮迭代后得到密文。DES算法在当时被广泛应用，但随着计算机技术的发展，DES的密钥长度越来越短，安全性也越来越受到质疑。
为了提高密钥长度和加密强度，1997年NIST发布了一种名为AES(Advanced Encryption Standard)的新的对称密钥加密算法，采用了更长的密钥长度和更复杂的加密算法。目前，AES已成为全球广泛应用的加密标准。
基本原理
对称密钥加密算法采用同一个密钥进行加密和解密，其基本原理可以简述为：将明文按照一定的规则进行加密，得到密文；将密文按照相同的规则进行解密，得到原始的明文。
对称密钥加密算法的加密过程包括以下几个步骤：
密钥生成：随机生成一个密钥，用于加密和解密。
明文处理：将明文按照一定的规则进行处理，如分组、填充等。
加密处理：将处理后的明文和密钥作为输入，经过一定的加密算法处理，得到密文。
对称密钥加密算法的解密过程与加密过程相反，包括以下几个步骤：
密钥生成：使用相同的密钥，用于解密。
密文处理：将密文按照一定的规则进行处理，如分组、填充等。
解密处理：将处理后的密文和密钥作为输入，经过一定的解密算法处理，得到原始的明文。
应用举例
对称密钥加密算法在信息安全领域中有着广泛的应用，例如：
网络通信安全：对称密钥加密算法可以用于保护网络通信的安全，如HTTPS协议中使用的对称密钥加密算法。
数据存储安全：对称密钥加密算法可以用于保护数据存储的安全，如加密硬盘、U盘等。
数字签名：对称密钥加密算法可以用于数字签名，保证数字签名的完整性、真实性和不可抵赖性。
移动设备安全：对称密钥加密算法可以用于保护移动设备的数据安全，如加密手机、平板电脑等。
公钥加密
公钥加密算法采用两个密钥，一个公钥和一个私钥，公钥可以公开，私钥只有接收方知道，具有较高的安全性，但加密和解密速度较慢。常见的公钥加密算法包括RSA、ECC、DSA等。
公钥加密算法的历史发展：
公钥加密算法最早由美国加州大学伯克利分校的研究人员想到，但由于当时的技术条件限制，没有得到广泛应用。1976年，美国RSA公司的三位创始人Rivest、Shamir和Adleman独立发明了RSA加密算法，开创了公钥加密算法的新时代。此后，公钥加密算法得到了广泛应用，成为现代密码学的重要组成部分。
公钥加密算法的基本原理：
公钥加密算法采用非对称加密方式，即使用一对密钥，一个是公钥，一个是私钥。公钥可以公开，任何人都可以使用公钥对信息进行加密，但只有持有私钥的人才能解密。公钥加密算法的基本流程为：
接收方生成一对密钥，一个是公钥，一个是私钥，将公钥公开。
发送方使用接收方的公钥对信息进行加密，并将加密后的信息发送给接收方。
接收方使用私钥对加密后的信息进行解密。
公钥加密算法的优缺点：
优点：
安全性高：公钥加密算法采用非对称加密方式，密钥分离，相对于对称加密算法更加安全。
方便性高：公钥可以公开，任何人都可以使用公钥对信息进行加密，无需事先共享密钥。
缺点：
加密和解密速度较慢：公钥加密算法的加密和解密速度较慢，不适合加密大量数据。
密钥管理困难：公钥加密算法需要管理大量的公钥和私钥，密钥管理比较困难。
公钥加密算法的应用举例：
SSL/TLS协议：SSL/TLS协议采用公钥加密算法保证通信安全。
数字签名：数字签名采用公钥加密算法保证签名的真实性和完整性。
VPN加密：VPN加密采用公钥加密算法保证数据传输的安全性。
除了对称密钥加密算法和公钥加密算法，还有一些其他的现代加密算法，如哈希函数、数字签名算法、消息认证码等，它们都在信息安全领域发挥着重要的作用。
参考资料：
https://zh.wikipedia.org/zh-hans/%E5%B0%8D%E7%A8%B1%E5%AF%86%E9%91%B0%E5%8A%A0%E5%AF%86
https://fasionchan.com/network/cryptography/asymmetric-encryption/