非對稱加密（Asymmetric Encryption），也稱為公開密鑰加密（Public-Key Encryption），是一種加密技術，其中使用一對密鑰進行加密和解密：一個公開密鑰（Public Key）和一個私有密鑰（Private Key）。這兩個密鑰是數學上相關的，但公開密鑰不能推導出私有密鑰。
基本原理
在非對稱加密中，密鑰對的兩個部分分別有不同的用途：
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公開密鑰：
- 公開給所有人，任何人都可以使用它來加密信息。
- 加密後的信息只能用對應的私有密鑰解密。
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私有密鑰：
- 保持秘密，只有密鑰擁有者可以使用它。
- 私有密鑰用於解密由對應的公開密鑰加密的信息。
工作原理
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加密過程：
- 發送方使用接收方的公開密鑰加密消息。
- 加密的消息只能由持有對應私有密鑰的接收方解密。
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解密過程：
- 接收方使用自己的私有密鑰解密消息。
- 確保只有接收方可以讀取消息內容。
例子
最常見的非對稱加密算法包括：
- RSA（Rivest-Shamir-Adleman）：基於大數分解的困難性。
- ECC（Elliptic Curve Cryptography）：基於橢圓曲線數學問題，能提供與 RSA 相同安全性的同時使用更小的密鑰。
優點
- 高安全性：私有密鑰不會公開，僅擁有者持有，減少了密鑰洩露的風險。
- 數字簽名：能夠實現數字簽名，保證消息的完整性和不可否認性。
缺點
- 計算複雜性高：加密和解密的計算較為複雜，速度較慢。
- 密鑰長度：為了確保安全性，非對稱加密通常需要更長的密鑰，這增加了計算開銷。
應用
- HTTPS：網頁的安全通信協議，確保數據在傳輸過程中的機密性和完整性。
- 電子郵件加密：如 PGP（Pretty Good Privacy）和 S/MIME（Secure/Multipurpose Internet Mail Extensions）。
- 數字簽名和證書：用於驗證數據的真實性和發送者的身份，如 SSL/TLS 證書。
總結
非對稱加密技術在現代通信中扮演著重要角色，特別是在需要高安全性和身份驗證的應用場景中。儘管計算複雜度高，非對稱加密仍然是保障數據機密性和完整性的重要手段。
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