公钥加密如何确保数据完整性

数据需要安全，安全需要加密。

除此之外,加密对保障数据安全起着至关重要的作用。这是一个将数据转换成一种难以理解的形式的过程，这种形式只能在加密密钥的帮助下解码或解密。

密码密钥是在加密机制中生成的随机字符序列。它用于在加密期间将明文转换为密文。您可以使用相同的密钥(对称加密)或不同的密钥(非对称加密)将密文转换为明文。

加密将实际信息隐藏起来，并将其转换为密文，使其不可读。公钥加密就是这样一种方法，您可以通过它加密消息。可以将它看作一个带有两个密钥(公钥和私钥)的锁。如果用户用第一把钥匙锁定了它，那么只有第二把钥匙才能解锁，反之亦然。

还有其他方法，如对称加密或混合加密，但现在，让我们深入研究公钥加密，看看它如何为用户提供更高的数据安全性。

什么是公钥加密?

公钥加密，也称为公钥加密，是一种使用两个不同的密钥来加密和解密数据的技术。一个是公钥，每个人都可以使用它来加密数据，另一个是私钥，发起者可以使用它来解密。

公钥加密也称为非对称加密，它被广泛应用于传输层安全/安全套接字层(TLS/SSL)，使超文本传输协议安全(HTTPS)成为可能。

为了发送加密的消息，您可以从共享目录获取收件人的公钥。在发送消息之前使用此密钥对消息进行加密，接收方就能够使用其相应的私钥对其进行解密。

相反，如果您使用您的私钥加密消息，则接收方只能使用您的公钥解密消息，以验证您的身份。您可以自动执行加密和解密，而不需要物理地锁定和解锁消息。组织利用加密软件无缝执行流程，确保数据安全。

公钥加密是一种高度安全的加密过程，它不需要任何人共享自己的私钥，防止其在传输过程中泄露。它提供了实质性的信息安全，并保护您的数据，以防止未经授权的访问。

Internet通信使用公钥基础设施(PKI)来管理身份和安全。非对称加密，或称公钥加密，是实现PKI并在各种通信通道中提供数据保护的核心技术。

另一方面，私钥加密，也称为对称加密，是一种使用一个密钥进行加密和解密的技术。这两个对称和非对称加密基于用例和所需加密的强度有它们的优点和挑战。

公钥密码是如何工作的?

公钥加密使用户能够秘密发送和接收消息。它允许每个用户创建一对密钥：公钥和一个私钥．这两个键之间都有一个数学关系。但是私钥实际上不能从公钥派生出来。

在加密中，可以使用公钥加密消息，而接收方的私钥只能对其进行解码。此外，如果发送方使用其私钥加密消息，则预期的接收方可以使用公钥验证发送方的身份。

公钥加密使用更长的密钥长度，这减少了密钥管理的麻烦，因为不需要交换密钥。一旦密钥用于加密消息，就不能用于解密。

公钥密码的应用

公钥密码学通常用于电子签名。电子签名是一种验证用户身份并维护文档、消息或软件完整性的数学方法。企业通常使用电子软件分发法律敏感文件和收集数字签名。

除了数字签名外，公钥加密还用于各种其他目的。

Web服务器的安全

公钥加密是TLS/SSL加密协议的核心，它保证了HTTPS的安全性。它保护网络服务器和客户端免受网络攻击比如中间人攻击，攻击者拦截通信并访问消息中的内容。对称加密也是HTTPS的一部分，其中公开密钥加密用于双方交换密钥，对称加密密钥用于执行加密过程。

公钥加密使发送方和接收方能够验证他们的身份，并帮助他们抵御中间人攻击。Web服务器安全性还提供了一个额外的优势，可以让网站在谷歌或必应等搜索引擎上排名更高。

身份认证

数据现在已经超越了传统网络，进入了云、移动设备、物联网(IoT)设备和各种其他技术，这使得企业的身份安全变得至关重要。公钥密码学使组织能够使用数字身份证书和替换密码来防止暴力袭击．

电子邮件加密

电子邮件加密使用公钥加密来验证和加密消息。它有助于保护信息免受未经授权的实体或恶意黑客的攻击。即使攻击者破解了邮件服务器的密码，由于加密，他们也无法查看邮件的内容。

你可以用电子邮件加密软件通过对电子邮件进行数字签名以证明您的身份，并对传输中或存储在服务器上的内容和附件进行加密，以保护电子邮件。

安全电子邮件加密方法，例如安全/多用途因特网邮件扩展(S/MIME)证书，使用公开密钥基础设施来验证数字身份和促进加密。

Cryptocurrency

比特币等知名加密货币在交易中依赖公钥加密。用户拥有每个人都可以使用的公钥，私钥是保密的，用于执行事务。

例如，在比特币分类账中，未使用的交易输出（UTXO）链接到公钥。当用户A希望与用户B签署交易时，用户A使用其私钥使用UTXO并生成一个链接到用户B公钥的新UTXO。

公钥密码算法

公钥密码算法是用于加密消息或验证消息来源和发送者身份的数学函数。

下面将介绍一些流行的公钥密码算法。

Rivest-Shamir-Adleman（RSA）算法

RSA算法允许人们使用公钥和私钥对消息进行加密。当公钥用于加密时，私钥将有助于解密，反之亦然。由于这种特性，它已成为一种流行的非对称加密算法。RSA帮助企业确保存储或传输中信息的机密性、完整性、不可否认性和真实性。

的RSA算法通过一个复杂的过程生成公钥和私钥，该过程涉及分解大整数(两个大素数的乘积)。

让我们来看一个例子，看看RSA算法是如何工作的。考虑两个质数，p和q，它们是用Rabin-Miller质数检验算法生成的。拉宾-米勒质数检验算法确定一个数是否为质数。用这两个质数计算它们的模n。

公钥由模量(n)和公共指数(e)组成。公共指数的值不需要是秘密的，因为公钥对每个人都是可访问的。通常取65537。

私钥由一个模数(n)和一个私指数d(通过扩展的欧几里得算法计算出关于n的乘性逆)组成。

RSA密钥通常为1024位长，但政府和一些行业指示使用2048位的最小密钥长度以提高安全性。

数字签名算法(DSA)

一个数字签名算法是一种用于生成电子签名的公钥加密算法。它允许收件人验证发件人的身份并验证邮件的来源。

有趣的是，发送方使用私钥进行电子签名，而私钥由接收方在相应的公钥的帮助下进行验证。简单地说，私钥是唯一的;个人或实体都可以使用它。但是，任何人都可以通过使用公钥来验证消息的来源，因为公钥对所有人都可用。

数字签名算法具有很强的强度，但签名长度较其他签名算法要小。它的计算速度更慢，需要更少的存储空间来工作。

椭圆曲线密码(ECC)

椭圆曲线加密是一种利用椭圆曲线理论生成高效密钥的公钥密码学。ECC通过椭圆曲线方程的性质而不是因式分解两个大素数来生成密钥。

它在移动应用程序中很流行，因为它使用256位密钥提供与其他加密系统（如RSA）使用3072位密钥提供的相同级别的安全性，同时使用较低的计算能力和较少的电池资源。

随着量子计算的不断发展，依赖于分解两个大质数的加密算法将更容易破译。在未来的日子里，ECC和Quantum密钥分发可能是加密数据的最佳合理选择。

TLS/SSL中的公钥加密

TLS/SSL协议通过利用非对称和对称加密来确保网络上的加密通信，同时提供端到端数据安全性。在TLS/SSL握手中，服务器同意加密算法。网站拥有持有公钥的TLS/SSL证书，而私钥安装在服务器上。

然后使用确定的加密算法和相应的密钥对客户端和服务器之间的通信进行加密。它有助于保护邮件免受恶意黑客攻击，并确保客户端和服务器之间的安全通信通道。

在整个过程中，不需要共享密钥。接收方的公钥用于加密只能由接收方的私钥解密的消息。

公钥加密更好吗?

公钥加密包括使用两个密钥，与对称加密相比提供了更安全的加密方法。公钥加密中没有私钥交换，从而消除了密钥管理的麻烦。相反，如果交换的私钥在对称加密中被盗或丢失，则可能危及整个系统。

公钥加密遵循一个复杂的消息加密过程。它比对称加密需要更多的时间和资源，但提供了更高的安全性。它还加密数字证书，以便恶意黑客即使受到攻击也无法访问这些证书。

加密的选择将取决于它的用途、设备的性质、存储、计算能力、安全级别和其他元素。根据这些参数，对称和非对称密码系统都有各自的优点和缺点。

公钥加密的好处

使用公钥密码术的主要优点是数据安全性更强。由于用户不需要分享、传输或向任何人透露他们的私钥，它降低了网络罪犯拦截私钥并利用它来解密通信的风险。

它帮助用户解决使用私钥加密时面临的密钥分发挑战。它使组织能够维护数据的机密性和完整性，从而获得更可靠的信息安全。

除了加密强度外，公开密钥加密技术还可以让用户在确保不可否认性的同时验证数字身份。这些优点使非对称加密成为一种流行的加密选择，从相当好的隐私(PGP)和HTTPS到OpenID连接(OIDC)和网络认证(WebAuthN)。

公钥加密的挑战

公钥加密的主要缺点是加密过程进行的速度较慢。它需要更多的计算能力和存储空间来生成一对公钥和私钥，使用复杂的数学运算，涉及大量的素数分解。

装备加密

为您的安全堆栈配备加密软件，并保护所有需要保密的通信。公钥加密将通过复杂的加密机制帮助您为数据提供可靠的保护。

除了加密和其他安全防御，您将能够确保信息安全并遵守监管标准。

发现你还需要加强什么信息安全在你的组织中。