對稱、非對稱公鑰加密是如何工作的？_MAI

作者 | Shiva Sai Kumar B

翻譯 | 火火醬，責編 | Carol

出品 | 區塊鏈大本營（ID：blockchain_camp）

加密技術讓區塊鏈技術變得更加強大，并逐漸從其他技術中脫穎而出。密碼學使用了先進的數學原理和方法來傳輸和存儲數據，這種存儲方式要求只有數據接收者才能對數據進行讀取和處理。

“加密是密碼學的核心概念——它以一種‘除了接收者以外沒有任何人可以解密’的方式對消息進行編碼，因為其他人無法理解消息格式，所以它可以防止數據被竊聽者竊聽。”

經濟日報：需積極利用區塊鏈等手段緩解銀行和中小微企業之間的信息不對稱:7月13日，經濟日報刊文“提升中小微企業金融服務能力”。文章表示，與中小微企業的重要作用及金融服務需求相比，金融服務還存在提升空間，需要著力提升中小微企業金融服務能力。需要積極利用大數據、云計算、區塊鏈等金融科技手段，緩解銀行和中小微企業之間的信息不對稱，完善線上金融服務渠道，通過線上線下立體式服務渠道，提高中小微企業金融服務的可得性和便利度。[2021/7/13 0:46:44]

先快速介紹一下加密技術。凱撒（Caesar）首先使用凱撒密碼來加密他的消息：將純文本加密為密文，然后通過通信通道發送，中間過程中沒有任何竊聽者能夠閱讀和理解該文本。當在接收器端進行接收時，密文將被解密為純文本。

現場 | 百度劉亞利：區塊鏈非對稱加密技術對信息安全發展起到很好的作用:金色財經現場報道，10月29日，由國家技術轉讓東部中心主辦的上海數字經濟創新峰會在上海舉行。百度智能云金融事業部劉亞利在針對區塊鏈與物聯網、人工智能、物聯網融合發展將產生哪些效應的問題表示：這些技術本身是相輔相成的。比如，目前我們百度在做的區塊鏈可信平臺等，在目前人工智能和大數據發展達到一定的水平線時，實際上對于數據源的可信和預處理有了很好的效應。此外，對于信息安全的問題要更加重視，目前區塊鏈非對稱加密技術，對于這部分的發展起到了很好的作用。[2019/10/29]

加密技術的兩種類型：

1. Symmetric cryptography  對稱加密

聲音 | 民生銀行董事長：區塊鏈等技術有效降低了信息不對稱問題:據中國證券報消息，中國民生銀行董事長洪崎表示，今年以來，各類企業、金融機構、互聯網科技公司等紛紛試水供應鏈金融，主要有三個因素：一是市場廣闊；二是客戶對產業鏈重視程度不斷提升，對產業鏈整合能力的重視程度也在不斷提升；三是技術的進步，物聯網、大數據、云計算、人工智能以及區塊鏈等技術推動了供應鏈運營和金融運營的變化，逐步實現了決策智能化、主體生態化、活動服務化以及管理可視化，從而有效降低了信息不對稱和道德風險問題。[2018/11/29]

2. Asymmetric cryptography 非對稱加密

對稱加密技術

CNBC要為比特幣舉辦“葬禮” Brian Kelly反對稱比特幣還沒斷氣:CNBC Fast Money節目主持人Melissa Lee表示要為比特幣“舉行葬禮”，她認為今后無需再報道比特幣。不過CNBC分析師Brian Kelly對此作出回擊稱：“等一等。等一等。我有幾件事想說。這不是比特幣的葬禮。”他給出了比特幣會“復活”的理由，市場人氣正在接近低點，這意味著市場人氣可能很快會上升，從而帶動價格上漲。[2018/6/25]

對稱加密技術與凱撒密碼技術相同，使用單個密鑰來對數據進行加密和解密。為了更好地理解這一過程，我將這一過程可視化為下圖：

但對稱加密也存在缺陷。

發送方和接收方都必須使用相同的密鑰。使用相同的密鑰雖然也可以，但是其中存在一個問題是我們如何在共享密鑰的同時保證密鑰不被竊聽者攔截？

假設我們要用對稱加密技術傳輸數據，并保證數據不被其他人截獲，那么我們就必須要將密鑰共享給接收者。如果接收者住在附近，我們可以直接用信封或其他線下辦法把密鑰交給他，但是如果接收者來自其他州或其他國家的話該怎么辦？在這種情況下，發送密鑰的任務變得十分困難，因此要克服此問題，就要用到另一種名為“非對稱加密”的技術。

我們在區塊鏈技術中使用的正是這種非對稱加密技術。

非對對稱加密技術使區塊鏈技術的機制更加穩健，并且解決了對稱加密技術的弊端。

“非對稱加密技術比對稱加密技術稍微復雜一點，二者之間的主要區別是：對稱加密使用共享密鑰來解密數據，非對稱加密使用密鑰對來解密數據”。

密鑰對由兩部分組成：公鑰和私鑰。

下面我們以Gmail為例，假設我們需要向個人或公司發送郵件：

1. Gmail的每個用戶都有自己的的用戶名和密碼。

2. 用戶通過接收者的用戶名發送信息。

3. 接收者收到來自發送者的信息，并讀取內容。

同樣的過程也適用于非對稱加密技術。

“每個用戶都有像自己用戶名一樣的公鑰，所有人都能看到，但無權訪問其中的數據。私鑰就像你的郵箱密碼一樣，幫助你將數據發送給另一個人”。

要想發送數據，首先，我們要有私鑰（即密碼）以及接收者的公鑰（即用戶名），這使加密技術變得更加復雜。

然后，接收者使用其私鑰（即密碼）和發送者的公鑰（即用戶名）來對數據進行解密。這保證了數據在傳輸過程中免受竊聽者的攻擊，該加密系統也變得更加堅固。

不需要中間人，我們就可以將數據發送給這個世界上的任何人。

同樣，為了更好地理解該過程，我也將其可視化為下圖：

數字簽名

現在，當你要通過郵箱ID發送郵件時，接收者通過查看用戶名就能知道你是發件人。沒有密碼的話是無法發送數據的，即你要為通過自己的用戶名發送的任何郵件負責。因為沒有密碼的話，任何人都無法進入你的帳戶。

同樣，如果沒有私鑰，就沒有人可以通過你的公鑰發送消息。通過你的公鑰發送信息的只能是你一人，其他人都無法過你的地址發送消息。只不過我們必須更加小心一點，因為對于Gmail來說，我們可以通過中央數據庫來檢索密碼，但是區塊鏈是分散的，因此你要更小心謹慎地保存好自己的私鑰。

當我們通過私鑰發送數據時，該數據會由我們的數字簽名進行簽名，并且具有不可抵賴性，這意味著發送消息的人必須擁有私鑰才可以。

“如果你使用私鑰加密（“鎖定”）了某物，則任何人都可以對其進行解密（“解鎖”），但這可以作為對其進行加密的證據：該物已由你進行“數字簽名”的。”

——PanayotisVryonis

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