网络安全技术与实训-第7章-第1节-三种加密技术：2、1、0

第7章 加密技术与虚拟专用网络

加密是网络安全里最“数学”的部分，但只要抓住一条主线就不难：看它用几把钥匙。三种加密技术，分别对应三个数字——2、1、0。

一、非对称加密：2 把钥匙成对

生活中一句话：露天信箱。 信箱摆在路边，谁都可以往里投信（公钥）；但只有你有钥匙能打开信箱取信（私钥）。公钥可以随便发给全世界，私钥必须自己藏好。

• 解决了什么难题：钥匙怎么安全地送到对方手里。这是对称加密最大的死穴——非对称加密用“公钥公开、私钥保密”的结构绕开了它。
• 代价：运算慢，通常比对称加密慢几个数量级，不适合直接加密大量数据。
• 所以它的用法是：用来“商量密钥”。先用非对称加密安全地协商出一个临时密钥，后续通信改用对称加密。
• 代表算法：RSA、ECC、SM2（国密）。

二、对称加密：1 把钥匙

生活中一句话：共用密码的日记本。 加密和解密用的是同一把钥匙，我有你也有。

• 优势：快。适合加密大量数据，比如一个视频文件、一次会话的全部通信内容。
• 命门：钥匙怎么安全地给对方？如果这把钥匙在传递途中被截获，加密就白做了。
• 所以它的用法是：用来“加密传输”——密钥由非对称加密协商出来，数据本身由对称加密来处理。
• 代表算法：AES、SM4（国密）、ChaCha20。

三、单向散列（哈希）：0 把钥匙，不可逆

生活中一句话：榨果汁。 水果能榨成汁，但汁变不回水果。散列函数就是把任意长度的数据“榨”成固定长度的一串字符，而且这个过程无法逆向。

• 没有钥匙——所以它严格说不是“加密”，而是“摘要”。任何人都能算，算出来的结果都一样。
• 用途一：校验完整性。文件在传输前后各算一次散列，两边比对一致，就说明中途没有被改动。下载系统镜像时看到的校验和一栏，就是这个用途。
• 用途二：存储口令（要加盐）。数据库里不应该保存明文口令，而应保存口令的散列值。登录时把用户输入再算一次散列，与库里的比对即可。但必须加盐——给每个口令拼上一段随机字符串再散列，专门用于防范“彩虹表”（事先算好的海量口令-散列对照表）攻击。
• 算法更新：MD5 和 SHA-1 都已被证明存在碰撞问题（能构造出两个不同文件得到相同的散列值），已不应用于安全场景。现在应使用 SHA-256 或 SM3（国密）。

四、一张表理清三者

五、三者怎么组合：看 HTTPS 就明白了

HTTPS 的工作方式，正是“三兄弟组队”的经典案例：

• 2 商量密钥：用非对称加密（或基于它的密钥交换算法）安全地协商出一个本次会话专用的对称密钥。
• 1 加密数据：后续所有通信内容都用这个对称密钥加密——因为对称加密快。
• 0 校验完整性：每一段数据附上散列值（HMAC），接收方验证内容没有被中途篡改。

一句话记牢：非对称用来“安全地商量钥匙”，对称用来“快速地传数据”，散列用来“确认没被改过”。

六、配套实训

本章对应 实训 9 · PGP 加密与数字签名（使用 Gpg4win）：你会亲手生成一对密钥、用对方公钥加密文件、用自己的私钥签名。这个实训能把“两把钥匙怎么用”从抽象概念变成手上的具体操作。

实训中请特别留意两件事：① 私钥导出后必须妥善保管，一旦泄露，别人就能冒充你；② 签名和加密的方向完全不同，这一点下一节会专门讲。