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为什么要用混合加密系统?
混合密码系统结合了对称加密和非对称加密的优势,在安全性、效率和实用性之间实现了平衡。
- 高效性与性能优化
- 对称加密处理数据:对称加密(如AES)计算速度快,适合加密大量数据(如文件、通信内容)。
- 非对称加密管理密钥:非对称加密(如RSA、ECC)用于安全交换对称密钥,避免了对称加密的密钥分发问题。
- 资源消耗低:仅在密钥交换阶段使用计算密集的非对称加密,后续通信由高效的对称加密完成,节省计算资源。
- 安全的密钥分发
- 解决密钥交换难题:对称加密的密钥通过非对称加密传输(如用接收方的公钥加密),确保即使通信被监听,攻击者也无法获取密钥。
- 前向保密(Forward Secrecy):若使用临时密钥(如Diffie-Hellman的临时密钥对),即使长期私钥泄露,历史会话仍无法解密。
- 灵活性与兼容性
- 适应不同场景:可灵活选择对称和非对称算法(如AES+ECC或ChaCha20+RSA),满足不同协议(TLS、PGP)的需求。
- 支持多重功能:非对称加密还可用于数字签名、身份认证等,与对称加密无缝结合。
- 增强的安全性
- 双重防护:攻击者需同时破解对称密钥和非对称私钥,难度极高。
- 动态密钥管理:每次会话生成唯一的对称密钥(会话密钥),减少长期密钥泄露风险。
- 扩展性与易用性
- 大规模部署:公钥基础设施(PKI)支持多用户环境,非对称加密的公钥可公开分发,无需预共享密钥。
- 移动设备友好:对称加密的低计算需求适合手机、IoT设备等资源受限的环境。
- 前向保密(Perfect Forward Secrecy, PFS)
- 通过临时密钥交换机制(如ECDHE),即使服务器私钥未来被泄露,过去的会话仍无法被解密,显著提升长期安全性。
实际应用示例:
- HTTPS/TLS:客户端生成随机对称密钥,用服务器的公钥加密后传输,后续通信使用对称加密。
- PGP/GPG:用接收方的公钥加密对称会话密钥,再使用该会话密钥加密邮件内容。
- SSH:非对称加密验证身份后,协商对称密钥用于数据传输。
加密流程

解密流程
