4. 密碼學的基本分類與加密技術

更新 發佈閱讀 3 分鐘

對稱式加密(Symmetric Encryption)

對稱加密是一種加密方式,加密與解密使用相同的密鑰

  • 特點:加解密使用相同的密鑰
  • 常見演算法:AES、DES、3DES、ChaCha20
  • 適用場景:大量資料加密、速度快

也就是說,發送者與接收者必須事先共享同一把金鑰,才能安全地傳遞與還原訊息。

原文(Plaintext) 

↓ 使用密鑰加密

密文(Ciphertext)

↓ 用相同密鑰解密

原文(Plaintext)

優點

    • 加密速度快、效能高(比非對稱加密快很多)
    • 實作簡單、資源消耗低
    • 適合大量或連續資料(如影音串流、VPN、磁碟加密)

短處

    • 金鑰管理繁雜(特別是多人或跨網絡時)
    • 如果金鑰洩漏,所有資料都可能被破解
    • 無法提供「不可否認性」(因為雙方用同一密鑰)
維基百科上完整的說明

非對稱式加密(Asymmetric Encryption)

  • 特點:使用公鑰與私鑰成對,加密與解密密鑰不同
  • 常見演算法:RSA、ECC(橢圓曲線加密)、ElGamal
  • 適用場景:金鑰交換、數位簽章、身份驗證

非對稱式加密使用一對不同的金鑰來進行加密與解密:

  • 一把 公鑰(Public Key):可公開給任何人
  • 一把 私鑰(Private Key):只能由擁有者保密持有

📌 公鑰加密 → 私鑰解密

📌 私鑰簽名 → 公鑰驗證

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特色

  • 不需要提前交換密鑰(解決對稱加密最大問題)
  • 可做數位簽章與身分驗證
  • 可與 PKI(公開金鑰基礎設施)整合

短處

  • 加解密速度慢(比 AES 慢上百倍)
  • 加密資料限制大小(不適合大檔案)
  • 私鑰若洩漏則安全性失效

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維基百科上的非對稱式加解密

對稱式 vs 非對稱式加密

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雜湊函數(Hash Function)

雜湊函數(Hash Function)是一種將任意長度的輸入資料,轉換為固定長度的輸出值(稱為雜湊值 / Hash)。

雜湊函數是密碼學中的重要工具,雖然不屬於加密方法,但在資料完整性驗證、密碼儲存、區塊鏈、電子簽章等領域都有關鍵用途。

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小結:雜湊(Hashing)」和「編碼(Encoding)」、「加密(Encryption)

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Hamster的軟工打雜旅程
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2025/07/28
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