电子金融课件：8b 公钥加密.pdf

在电子金融领域，数据安全是至关重要的，而公钥加密技术正是解决这一问题的关键。公钥加密，也称为非对称加密，与传统的对称加密算法有着显著的区别。在1976年以前，对称加密是主流，其特点是加密和解密使用相同的密钥，如DES（Data Encryption Standard）等。这种方法的缺点在于密钥的管理和分发非常困难，因为密钥的安全传输是必须解决的首要问题。 对称加密在日常生活中应用广泛，例如在设置账户密码时，但当涉及远程或匿名通信时，其弱点就显现出来。例如，小明想要给小红发送一封加密的电子邮件，如果使用对称加密，小明需要将密钥安全地传递给小红，这在异地或者互联网环境中非常棘手，因为密钥一旦被拦截，整个通信就会被破解。 公钥加密的出现解决了这个问题。公钥加密的核心在于一对密钥，即公钥和私钥。公钥可以公开，用于加密信息，而私钥必须保密，用于解密信息。发送者使用接收者的公钥加密信息，只有持有对应私钥的接收者才能解密。这种机制确保了即使公钥被截获，信息也无法被破解，因为它只能用私钥解密。 Diffie-Hellman密钥交换算法是公钥加密的先驱，它首次提出了无需直接传递密钥就能实现安全通信的概念。随后，RSA算法的诞生进一步推动了公钥加密的广泛应用。RSA算法基于数论中的大数因子分解难题，具体而言，是利用两个大质数的乘积生成公钥和私钥。公钥由两个质数的乘积和一个模反元素组成，私钥则是这两个质数，它们之间的关系保证了加密和解密的对应性。 在RSA算法中，选择两个互质的大质数p和q，计算它们的乘积n=p*q，然后选取一个整数e，要求e与(p-1)*(q-1)互质，e即为公钥的一部分。模反元素d是满足ed mod (p-1)*(q-1) = 1的整数，d作为私钥。信息加密时，用e和n对明文进行模指数运算，解密时用d和n对密文进行相同运算，从而恢复原信息。 公钥加密技术，尤其是RSA算法，极大地提升了网络安全，使得远程通信和电子商务得以在安全的环境下进行。它解决了密钥配送的难题，使得双方能够在不直接传递密钥的情况下实现安全通信。如今，公钥加密已经成为数字签名、SSL/TLS协议、HTTPS、PGP（Pretty Good Privacy）等网络安全技术的基础，对保障互联网安全起着至关重要的作用。