密码学是数学和计算机科学的一个交叉。主要有两个方面的应用：一个就是加密通信；另一个方向是数字签名。
数字签名跟纸笔签名类似，可以用来认证签署人身份。密码学早期主要用于军事领域，随着互联网发展，民用方面涉及电子商务、银行支付、数字版权等领域也普遍得到应用。
最近几年，区块链和加密货币兴起，密码学的发展又进入了一个新的阶段，区块链的底层是密码学技术，但是也涉及到经济学。
互联网上的密码学
密码学包括：加密、解密、密文和密钥。比如A有份秘密文件传给B，首先通过加密算法把文件转换成密文，密文就是一些看起来不知所云的内容。B收到密文后，通过对应的解密算法，就可以把密文再转换成数据。
密码学家Matthew Green：端到端加密面临着越来越大的阻力:约翰·霍普金斯大学密码学家、安全技术专家和计算机科学教授Matthew Green表示，试图整合端到端加密的公司正面临着一场艰苦的战斗，因为开发保护私人通信系统的创新者面临着越来越大的阻力。Green表示：“真正让我担心的是，美国和其他政府强烈要求阻止部署新的E2E加密。”去年，美国总检察长William Barr与来自美国、英国和澳大利亚的国际执法合作伙伴签署了一封公开信，批评Facebook在其所有消息平台上实施E2E的计划，致使对端到端加密（E2E）的反击受到了很大推动。（The Daily Hodl）[2020/6/6]
那么密钥是什么呢？其实在加密和解密运算过程中有两个要素，一个是算法，另外一个是密钥，英文叫key。key就是参与加密解密运算过程的一小段数据。
密码学家：端到端加密面临着越来越大的阻力:金色财经报道，约翰·霍普金斯大学的密码学家、安全技术专家和计算机科学教授Matthew Green表示，试图整合端到端加密的公司正面临着一场艰苦的战斗，因为开发保护私人通信系统的创新者面临着越来越大的阻力。Green表示：“真正让我担心的是，美国和其他政府强烈要求阻止部署新的E2E加密。”去年，美国总检察长William Barr与来自美国、英国和澳大利亚的国际执法合作伙伴签署了一封公开信，批评了Facebook计划在其所有消息传递平台上实施E2E，致使对端到端加密的反击获得了很大推动。[2020/6/6]
目前流行的加密解密算法一般都是公开的，因为不公开一般也没人敢用，怕有后门。所以信息的安全完全在于加密人和解密人手里握的key。
声音 | 现代密码学之父：密码学将有三大机会 分别是同态加密、区块链和公共密钥技术:据中国新闻网消息，现代密码学之父、图灵奖得主惠特菲尔德·迪菲表示，密码学将有三大机会。一是同态加密，也就是可以在云端进行加密，而这个云却不知道数据已加密；二是区块链，主要推动力就是比特币，比特币取得了巨大的成功，但它需要巨大的工作量；三是新的公共密钥技术。[2019/8/26]
例如凯撒密码，凯撒要给他的将军发一封密信，凯撒使用的算法是把字母按照字母表顺序往后移动一定的位数，比如信息本来是A，现在往后移动3个位数，就变成了D，这样生成的密文就谁也看不懂了。
声音 | 肖风：密码学已在理论上有很多成果可供解决数据隐私保护问题:今日在“Web 3.0时代隐私计算构建新数据共享世界”峰会上，万向区块链董事长肖风表示，随着人工智能的兴起，隐私计算成为世界性话题。然而，并非所有数据都存在于互联网平台上，也不是所有数据都是法律法规允许共享的。因此隐私计算的概念才得以提出，而恰恰密码学已在理论上有很多成果可供我们来探讨解决数据隐私保护问题。[2018/12/1]
这个过程中算法是“字母偏移”，而key就是3。将军收到密文后，根据同样的算法和key反推就可以解密。
随着电气革命兴起，发明了专门用于加密的硬件器材。但是真正密码学的大发展是在计算机兴起之后，尤其是互联网的到来。
互联网时代，所有信息都是在公共区域进行传输，任何人都可以截取我们的数据，于是在数据传输之前进行加密就显得尤其重要，当代的密码学也是在这个情景下来发展的，因此当代密码学被称为“互联网上的密码学”。
没有不可破解的密码！理论上，任何密码都可以通过暴力搜索的方式来破解。互联网上的加密算法都是公开的，所以key的一些特征也是明确的，例如总共多少位。
利用计算机暴力搜索的方式去破解是一种很容易想到的攻击方式。
这就给加密算法的设计者提出了一个基本要求，那就是算法一定是要保证足够的计算难度，使得破解密码所花时间是不可接受的，例如一万年。没有不可以破解的密码，只有很难破解的密码，随着计算机运算速度不断的提升，加密算法也需要不断迭代。
公钥加密的核心地位
当代密码学分为两套系统：对称加密和非对称加密。其中非对称加密也被叫做公钥加密，是密码学的核心技术。
在加密和解密过程中都有key参与，如果加密和解密使用同一个key，这就是对称加密技术，反之是非对称加密技术。
具体做法是首先生成一对key，其中一个是公钥，PublicKey，公钥是可以公开给任何人的，另外一个是私钥，PrivateKey，要严格保密。发送方首先拿到接收方的公钥，用公钥把信息加密，接收方收到密文后，用私钥解密获得信息。
之所以公钥和私钥能够这样配合工作，是因为它们两个天生就是一对儿，有着天然的数学联系，具体的联系方式就跟使用的具体的加密算法有关了。
非对称加密中最著名的算法有两种，一个是RSA，是非对称加密技术的开山鼻祖；另外一个是ECC，也就是椭圆曲线算法。ECC是一种更高效的加密算法。
对称加密在发送方和接收方使用相同的key，所以建立安全通信的前提是双方先要有共享的key。在没有加密通道的情况下，key应该如何安全的传递给对方呢？
这个在互联网上是非常有挑战性的。相对比之下，公钥加密技术要分享的是公钥，不用担心泄露问题，相对要安全一些，另外公钥加密技术也衍生出了数字签名技术。
当然，公钥加密技术也需要考虑如何确认公钥所有人等技术问题，所以就有了发证机构CA。
总的来说：第一，密码学是对安全通信技术的研究，要能抵御各种恶意攻击。第二，密码学的底层是数学，密码学的安全取决于一个难度足够高的数学问题，保证计算机在可接受的时间跨度内根本不可能运算出密钥。第三，当代密码学是互联网环境下的密码学，关键性技术是公钥加密技术。
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