第五題： 請回答下列問題：
 (一)請說明何謂公開金鑰密碼(Public key cryptography)？何謂非公開金鑰密碼 (Symmetric cryptography)？並請說明這兩種密碼機制各自的優缺點為何(優缺 點至少各一項)？【6 分】

公開金鑰密碼（Public Key Cryptography）

定義：公開金鑰密碼，也稱為非對稱密碼（Asymmetric Cryptography），是一種加密技術，使用成對的密鑰進行加密和解密操作。這對密鑰包括公開金鑰（Public Key）和私有金鑰（Private Key）。公開金鑰可以公開給所有人，而私有金鑰則必須保密。數據用公開金鑰加密後，只有對應的私有金鑰才能解密，反之亦然。

應用：

• 數字簽名（Digital Signatures）
• 安全的密鑰交換
• 數據加密

優點：

1. 密鑰分發安全性高：公開金鑰可以自由分發，而私有金鑰保密，減少了密鑰分發過程中的安全風險。
2. 支持數字簽名和驗證：可以用來驗證訊息的來源和完整性，提供不可否認性。

缺點：

1. 計算速度較慢：由於需要進行複雜的數學運算，公開金鑰加密相比對稱加密速度較慢，適用於小數據量加密。

非公開金鑰密碼（Symmetric Cryptography）

定義：非公開金鑰密碼，也稱為對稱密碼（Symmetric Cryptography），是一種加密技術，使用單一密鑰進行加密和解密操作。發送方和接收方使用相同的密鑰來加密和解密數據。

應用：

• 數據加密（Data Encryption）
• 安全通訊（Secure Communication）
• 檔案加密（File Encryption）

優點：

1. 計算速度快：對稱加密的算法通常比非對稱加密更簡單且運行速度快，適合大數據量加密。
2. 高效能：由於加密和解密過程中計算量較小，適合於需要快速處理的應用場景。

缺點：

1. 密鑰分發問題：必須安全地將密鑰傳送給接收方，密鑰分發過程中存在安全風險。
2. 密鑰管理困難：每對通訊方需要唯一的密鑰，當用戶數量增多時，密鑰管理變得複雜。

表格形式解釋

總結

公開金鑰密碼和非公開金鑰密碼在資訊安全中扮演著不同的角色。公開金鑰密碼具有密鑰分發安全性高和支持數字簽名等優點，但計算速度較慢；非公開金鑰密碼具有計算速度快和高效能的優點，但在密鑰分發和管理上存在挑戰。這兩種密碼技術常常結合使用，以發揮各自的優勢，例如使用公開金鑰密碼交換對稱密鑰，再用對稱密鑰進行數據加密。