加密详解
加密是互联网安全的关键。 它通过将个人信息扰乱为看似随机的文本，从而确保信息的私密和安全。 继续阅读以深入了解更多关于加密的知识、其重要性以及 Proton 如何使用加密来保护您的数字生活。
什么是加密？
加密是将信息转换为不可读代码的数学过程，除非拥有正确的加密密钥，否则任何人都无法解密它。 如果没有加密，任何人都可能截获、读取或篡改您的敏感数据，包括照片、密码和消息。
加密是什么意思？
简单来说，这意味着如果没有正确的密钥，您的数据就是不可读的。 它可以防止您的信息被窥探。
加密是如何工作的？
最常见的信息加密方式是使用被称为算法的数学运算，将称为纯文本的可读文本转换为被称为 密文 的不可读文本。 这些算法使用加密密钥或一组共享的数学值（例如素数或椭圆曲线）来扰乱文件。 只有匹配的密钥才能解密该文件并将其恢复为原始格式。
对于没有正确加密密钥的人来说，已加密的文件看起来就像随机数据，但加密遵循的是合乎逻辑且可预测的规则。 必须如此，因为否则解密将无法实现。
加密算法的安全性取决于其复杂度。 现代加密采用复杂的算法和强大的密钥大小，因此即使是最强大的超级计算机也无法在合理的时间内猜出所有可能的答案。
数据通常在存储时（“静态”）以及在设备之间传输时（“传输中”）进行加密。
视频：加密的工作原理
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加密示例
最著名的加密示例之一是凯撒密码，尤利乌斯·凯撒曾用它来保证消息的私密性。 在这种密码中，原始文本中的每个字母都会被字母表中向前或向后移动固定位置的另一个字母所替换。 例如，向后移动三位后，“A”在密文中变为“X”，“B”变为“Y”，以此类推。
当然，密码（用于加密的特定算法）自此不断演进，变得复杂得多，使得它们更难被破解。 现代加密由复杂的算法处理，可以在毫秒内加密纯文本并解密密文，因此您不必为了安全而牺牲便利性。
对称加密
在对称加密中，加密纯文本和解密密文使用的是同一个密钥。 凯撒密码是对称加密的一个历史示例。
对称加密比非对称加密快得多，但它有一个很大的缺点：如果攻击者同时截获了密钥和消息，他们就能读取其中的内容。 为了在传输过程中保护密钥，对称加密密钥本身通常会使用非对称加密来进行加密。
非对称加密
在非对称加密中，加密和解密信息使用的是不同的密钥。 这些密钥是成对出现的：发件人使用公钥加密信息，收件人使用私钥解密信息。 任何人都可以使用公钥来加密信息（这就是为什么它也被称为公钥加密），但只有持有相应私钥的人才能解密它。
可以把它想象成门上的投信口：任何人都可以把信件投进去，但您需要一把专门的钥匙才能打开邮箱并阅读它们。 这使得任何人都可以在无需预先交换密钥的情况下向您发送消息。
与对称加密相比，非对称加密通常被认为更安全，因为它消除了安全共享加密密钥的难题。 然而，它的速度往往慢得多，因此不太适合用于加密大量数据。
什么是加密算法？
当您使用加密数据的服务时，加密由算法处理，这些算法是复杂的数学公式。 主要的两大类别是对称算法和非对称算法。
加密密钥的安全性与其长度挂钩，长度以位为单位计量。 破解密钥的难度会随着其长度的增加呈指数级增长。
例如，1 位的密钥只有两个可能的值（1 或 0），这使得它很容易被猜中。 然而，128 位的密钥将拥有 340 涧（即 340 后面跟 36 个零）种可能的组合，这使得暴力破解几乎不可能。
通常，256 位的对称加密密钥被认为是安全的，但非对称密钥有时必须达到数千位的长度才能提供相当水平的安全性。
对称加密算法
对称算法通常逐位加密信息（称为流密码）或以若干字节的块进行加密（称为分组密码）。
使用对称加密的主要优势在于速度快，使其成为全盘加密或 VPN 流量等场景的绝佳选择。
对称加密算法的示例包括 AES（高级加密标准）和 ChaCha20。
非对称加密算法
非对称加密比对称加密更慢，这是因为它在加密和解密密文时必须执行复杂的数学运算。 虽然延迟可能以毫秒为单位计量，但在处理大文件时，这种延迟会累加起来。
这意味着非对称加密最常用于处理密钥交换，而不是批量数据加密。 通常使用对称加密密钥来加密数据，然后应用非对称加密（例如使用收件人的公钥对其进行加密），以便可以通过像互联网这样的开放网络安全地传输它。
常见的非对称加密算法包括 RSA（Rivest–Shamir–Adleman）密码系统和 ECDH（椭圆曲线迪菲-赫尔曼），后者用于安全地协商加密密钥。
ECDH 是椭圆曲线密码学（ECC）的一种特定类型。 ECC 依靠椭圆曲线的结构（如图所示），在不需要更长密钥的情况下实现更高的安全性，非常适合即时通讯等资源受限的应用。
对称加密与非对称加密：差异
对称加密 | 对称加密 | 非对称加密 |
|---|---|---|
方法 | 使用单个密钥同时进行加密和解密 | 使用两个不同的密钥——一个用于加密的公钥和一个用于解密的私钥 |
速度 | 快速 | 慢 |
密钥长度 | 通常为 128-256 位 | 对于 RSA 通常 ≥2048 位，对于 ECC 通常 ≥256 位 |
常见用途 | 保护大型数据，例如本地系统和数据库 | 保护消息和其他通信的安全 |
示例 | AES、ChaCha20 | RSA、ECDH |
为了应用 E2EE，我们使用 OpenPGP 标准，它结合了对称加密的速度与非对称加密的安全性，类似于 TLS。 此外，OpenPGP 是开源的，这意味着任何人都可以对其进行分析以验证并改进其安全性。
每个 Proton 服务应用加密的方式各不相同，具体取决于该服务的使用方式。 以下是我们如何使用加密来确保您掌控自己的数据：
我们的邮件应用会对从一个 Proton Mail 用户发送给另一个用户的电子邮件进行端到端加密。
通过受密码保护的电子邮件功能，可以为从 Proton Mail 发送给非用户的电子邮件启用 E2EE。
Proton Mail 中的所有消息都采用零访问加密进行存储。
使用 Proton VPN，所有互联网流量均使用 ChaCha20 或 AES-256 这两种安全算法进行加密。
此外，Proton VPN 仅使用支持完全前向保密的密码和协议；即使未来的 VPN 会话遭到泄露，您过去的会话依然安全。
得益于我们采用 OpenPGP 标准和 ECC 的 E2EE，未经许可，任何人都无法访问您的 Proton Drive 文件。
这也延伸到了文件共享功能，因此您可以轻松地分享 Proton Drive 中的照片、文件夹和其他资产，同时享有隐私并安心无忧。
在我们安全的密码管理器中，您的所有用户名和密码均采用 E2EE 进行加密。
通过 256-bit AES-GCM 加密，所有已存储的项目都保存在使用随机生成的 32 字节密钥加密的保险库中，无法被暴力破解，从而确保您的所有凭证安全无虞。
Proton Calendar 使用 OpenPGP 标准和 ECC，通过端到端加密保护您的事件和联系人，即使在进行预约安排时也是如此。
当您邀请某人参加事件，或者有人与您预约时，他们的信息都会被加密，从而使任何人都无法识别他们的身份。
Proton Meet 使用始终开启的 E2EE 来保护您的通话，确保只有参与者才能访问音频、视频、聊天和屏幕共享。
使用消息层安全（MLS）协议，所有数据在发送前都会在您的设备上进行加密，并且加密密钥会随着参与者的加入或离开而更新，从而为群组通话提供前向保密和强大的保护。
关于加密的常见问题
- 所有的加密都同样安全吗？
- 加密能够面向未来吗？
- 如果有人盗取了我的加密密钥，他们能读取我过去的所有消息吗？
- 我日常使用需要加密吗？
- 加密如何防御黑客？
- 加密和密码是一回事吗？
- 加密会降低性能吗？
- 我可以与其他人分享我的已加密数据吗？
- 政府或执法部门能否获取端到端加密消息？
- 加密合法吗？
