对称加密与非对称加密详解

对称加密（Symmetric Encryption）

定义：对称加密使用同一密钥进行加密和解密操作。加密方和解密方必须共享该密钥，确保密钥安全传输是其核心挑战。

特点：

优点：运算速度快，适合加密大量数据（如文件、磁盘加密）。
缺点：密钥需要在通信双方之间安全传输，存在密钥泄露风险。

常见算法：

DES（Data Encryption Standard） ：早期标准，密钥长度56位，安全性较低，已逐渐被淘汰。
3DES（Triple DES） ：DES的增强版，通过三次加密提高安全性，但效率较低。
AES（Advanced Encryption Standard） ：现代主流算法，支持128/192/256位密钥，速度快且安全性高。
RC4：流加密算法，曾广泛用于SSL/TLS，现因漏洞逐渐被弃用。
SM4：中国国家密码管理局发布的商用密码算法，用于数据加密。

非对称加密（Asymmetric Encryption）

定义：非对称加密使用一对密钥（公钥和私钥）。公钥公开用于加密，私钥保密用于解密，二者不可互相推导。

特点：

优点：安全性高，无需共享私钥，适用于密钥交换和数字签名。
缺点：计算复杂，速度慢，通常用于加密小数据（如对称密钥）。

常见算法：

RSA：基于大数分解难题，广泛用于数字签名和密钥交换。
ECC（Elliptic Curve Cryptography） ：基于椭圆曲线数学，相同安全强度下密钥更短，适合资源受限环境。
DSA（Digital Signature Algorithm） ：专用于数字签名，与Diffie-Hellman协议相关。
ElGamal：基于离散对数问题，支持加密和签名。
SM2：中国商用密码标准，基于椭圆曲线密码改进，用于数字签名和密钥交换。

对比总结

对比项	对称加密	非对称加密
密钥管理	单密钥，需安全传输	公钥公开，私钥保密
速度	快（适合大数据）	慢（适合小数据）
安全性	依赖密钥传输安全	数学难题保障，安全性更高
典型应用场景	文件加密、HTTPS数据传输	数字签名、密钥交换、身份认证

混合加密实践

实际应用中（如HTTPS协议），通常结合对称加密和非对称加密的优势：

密钥交换阶段：使用非对称加密（如RSA或ECC）安全传输对称密钥。
数据传输阶段：使用对称加密（如AES）加密实际数据，兼顾效率与安全。