密码与身份认证：对称加密使用共享秘密完成加解密过程

加密把明文转换为没有密钥难以恢复的形式。解密使用对应密钥恢复加密前的信息。编码主要改变表示形式而不提供保密保障。对称加密使用共享秘密完成加解密过程。非对称密码使用相互关联的公钥与私钥。公钥可以公开但仍需要验证其所属身份。私钥泄漏可能破坏对应身份和历史通信安全。

分组密码处理固定长度的数据块。工作模式规定如何处理多个数据块。初始化向量需要满足具体模式的使用要求。重复使用随机数可能严重破坏加密安全。认证加密同时提供机密性与完整性保护。完整性标签用于发现密文遭到不当修改。解密结果应在认证成功后才交给应用使用。密码散列把任意长度输入映射为固定摘要。

散列不可逆不意味着所有输入都无法猜测。碰撞表示不同输入得到相同的摘要结果。抗碰撞能力与抗原像能力属于不同性质。消息认证码依靠共享密钥验证消息真实性。数字签名使用私钥生成可由公钥验证的证明。签名保护真实性但不会自动隐藏消息内容。签名验证需要确认算法和被签数据范围。数字证书把公钥与某种身份信息绑定。

熵源质量会影响生成秘密的实际安全性。密钥派生把已有秘密转换为特定用途密钥。用途分离减少不同协议之间的密钥相互影响。口令派生通常需要增加攻击者猜测成本。硬件安全模块在受控环境内执行密钥操作。安全芯片也需要正确配置和生命周期管理。侧信道攻击利用时间或功耗等附加信息。常数时间实现有助于减轻部分计时泄漏。