一、密码学基础理论★★★
1 Kerckhoffs 原则（必考核心）
密码体制的安全性只依靠密钥保密，算法完全公开也不影响安全；不能依靠隐藏算法保障通信安全。
2 安全分类
- 无条件安全（理论不可破解）：截获任意密文，无法推导出明文，现实几乎不存在；
- 计算安全：受现有计算资源限制，短期内无法暴力破解，现有商用密码均为此类。
3 经典基础加密方式
- 替换加密（凯撒密码）：字母一一替换，保留原文语序，依靠字母频率统计可破解；
- 换位加密：只打乱字符顺序，字符本身不变；
- 一次一密：明文与等长随机密钥逐位异或，理论无条件安全。
4 现代加密特点
底层依旧使用替换 + 换位，算法复杂度大幅提升；可加入随机数、时间戳抵御伪造、重放攻击，支持硬件芯片加速运算。
二、对称加密算法★★★★★
1 核心定义
加密、解密使用同一把密钥，明文↔密钥↔密文双向转换。
2 优缺点
- 优点：运算速度快、密文体积增量极小、长密钥安全性高；
- 缺点：密钥分发难度大、n 个节点需要
n(n-1)/2组密钥，无法实现身份防抵赖。
3 主流对称算法参数
| 算法 | 分组长度 | 有效密钥长度 | 关键特性 |
|---|---|---|---|
| DES | 64bit | 56bit（64 位含 8 校验位） | 老旧标准，现已淘汰 |
| 3DES | 64bit | 112bit（两组 56 位密钥） | 流程：K1 加密→K2 解密→K1 加密，非 168 位 |
| IDEA | 64bit | 128bit | PGP 软件默认加密算法 |
| AES | 固定 128bit | 128/192/256bit 三档 | 现代主流，硬件加速性能强 |
| RC4 | 无固定分组 | 可变长度 | 流加密，早期 WiFi 使用 |
高频真题坑点
AES分组固定 128 位，仅密钥长度可变，选择题常把 256 位分组设为错误选项。
三、非对称（公钥）加密★★★★★
1 核心定义
每个实体持有一对密钥：公钥（对外公开）、私钥（本地保密），加解密使用不同密钥。 两种标准用法：
- 加密通信：接收方公钥加密，接收方私钥解密（防窃听）；
- 数字签名：发送方私钥签名，所有人用发送方公钥验证（防篡改、抵赖）。
2 优缺点
- 优点：公钥可公开分发，密钥总量少，原生支持数字签名；
- 缺点：计算量大、加密速度极慢、密文膨胀严重，仅适合短数据加密。
3 主流非对称算法
- RSA：基于大整数分解难题，密钥常用 1024/2048bit；
- ECC/Elgamal/DH：基于离散对数难题，同等安全下密钥更短；
- SM2：国产椭圆曲线国密算法。
真题记忆口诀
RSA 靠大数分解，ECC/DH 靠离散对数。
四、混合加密（数字信封）★★★★
工作流程
- 发送方用高速对称密钥加密业务大文件；
- 使用接收方公钥加密这组对称密钥（生成数字信封）；
- 密文 + 加密后的对称密钥一同发送；
- 接收方私钥解开信封，取出对称密钥解密原文。
优势
结合对称加密高速、非对称密钥安全分发两大优势，解决大文件非对称加密效率低下问题。
五、哈希（摘要）算法★★★★★
1 四大核心特性
- 输入任意长度文本 / 文件，输出固定长度哈希值；
- 单向不可逆：无法通过摘要反推原始数据；
- 雪崩效应：原文微小改动，哈希值完全不同；
- 抗碰撞：很难找到两份不同文件生成相同摘要。
2 主流哈希输出长度
- MD5：128bit
- SHA-1：160bit
- SM3（国密哈希）：256bit
3 三大典型应用
- 文件完整性校验：官网摘要与本地计算对比，判断文件是否篡改；
- 账号密码存储：数据库不存明文，加盐哈希存储抵御彩虹表；
- CHAP 认证：客户端密码 + 随机数哈希交互，不传输明文密码。
六、数字签名★★★★★
1 两大核心作用
数据完整性校验 + 发送方身份不可抵赖。
2 完整流程
签名（发送端）
- 原始文件做哈希生成简短摘要；
- 使用发送方私钥加密摘要，生成数字签名；
- 原文 + 签名一并发送。
验证（接收端）
- 拆分原文与签名；
- 发送方公钥解密签名，得到原始摘要 A；
- 本地对原文重新计算摘要 B；
- A、B 完全一致 = 文件未篡改、身份真实。
关键考点区分
哈希只防篡改；私钥签名实现不可抵赖；单纯加密只防窃听。
数字签名六大特性
可信、不可伪造、不可重复使用、签名后文件不可修改、发送方无法抵赖、接收方可核验身份。
七、国密 SM 商用密码体系★★★★
法律分类（《密码法》）
- 核心 / 普通密码：保护国家涉密信息，管控严格；
- 商用密码（SM 系列）：公民、企业正常使用。
SM 各算法用途对照表
| 国密算法 | 算法类型 | 功能用途 |
|---|---|---|
| SM2 | 非对称 ECC | 数字签名、密钥交换、数据加密 |
| SM3 | 哈希摘要 | 文件完整性、身份摘要 |
| SM4 | 对称分组加密 | 业务数据加密，32 轮迭代 |
| SM9 | 标识密码 | 用户私钥由 KGC 密钥生成中心下发 |
高频考题
- 对称商用加密：SM4；
- 国密哈希算法：SM3；
- SM9 用户私钥生成机构：KGC。
八、数字证书与 PKI 体系★★★★
1 数字证书作用
解决公钥伪造风险，相当于网络身份证；由 CA 权威机构签发，绑定用户身份与公钥。
证书核心内容
用户公钥、有效期、颁发机构、CA 私钥生成的数字签名。
证书验证逻辑
用CA 公钥验证证书上 CA 签名，确认公钥真实有效。
2 PKI 五大组成部分
- 终端实体：申请证书个人 / 企业；
- RA 注册机构：审核用户资料，无签发权限；
- CA 证书中心：审核通过后签发、吊销证书；
- 证书发布系统：对外分发证书；
- CRL 证书吊销列表：存放过期、作废证书黑名单。
3 证书链跨 CA 互信
多家 CA 机构组网时，CA 之间互相交换公钥形成信任链，用户可跨机构验证证书。
4 X.509 标准
国际通用数字证书标准，默认使用 RSA；国密场景替换为 SM2 (ECC)。
高频真题区分
- 数字证书：核验对方公钥真实性，用于身份认证；
- 数字签名：证明消息来源、防抵赖；
- 加密算法：仅防止数据窃听。
九、本章综合重难点速查表
| 知识点模块 | 核心结论 | 高频易错点 | 考试星级 |
|---|---|---|---|
| Kerckhoff 原则 | 安全仅依赖密钥，算法可公开 | 依靠加密算法保密 | ★★★ |
| DES/3DES | DES 密钥 56bit；3DES 为 112bit | 3DES 密钥 168 位 | ★★★★ |
| AES 参数 | 分组固定 128bit，密钥可变 | AES 分组 256bit | ★★★★ |
| 对称 / 非对称 | 对称同密钥高速；非对称公私钥分离 | RSA 适合大文件加密 | ★★★★★ |
| 数字信封 | 对称加密文件，公钥加密密钥 | 公钥加密原文 | ★★★ |
| 哈希算法 | MD5(128)、SHA1(160)、SM3(256) | 哈希可反向还原文件 | ★★★★ |
| 数字签名 | 私钥签名、公钥验证，防篡改抵赖 | 公钥签名 | ★★★★★ |
| 国密 SM 系列 | SM4 对称、SM3 哈希、SM2 椭圆 | SM2 属于对称加密 | ★★★ |
| PKI 组件 | RA 审核、CA 签发、CRL 吊销列表 | RA 可以签发证书 | ★★★★ |
| 证书验证 | CA 公钥校验证书签名 | 用户私钥验证证书 | ★★★ |