密碼保衛守則（上）：密碼學概述

電腦的使用者一定都會遇到需要使用密碼的情況，比方說登入作業系統或是網路服務所使用的密碼，或是傳送資料前先將檔案以加密方式壓縮等等，但是你知道該怎麼樣選擇安全的密碼，或是如何降低密碼被竊取的風險嗎？這系列文章將深入淺出地提供讀者一些密碼安全守則。

密碼學由機構與金鑰組成

即便密碼學的實作中包含了相當複雜的數學，但是它的概念卻出奇簡單，就和鎖與鑰匙一樣好懂。任何密碼系統都可以粗分為機構與金鑰，機構就像是鎖提供保護措施，而金鑰就像是鑰匙，只要金鑰能與機構匹配，就能將透過機構加密的內容進行解密。

在電腦資訊安全領導，機構通常稱為加密演算法，負責將未加密的明文資料，透過與特定的數學演算，加密為無法解讀的密文。如果想要將密文還原為明文，也是需要以金鑰，配合特定數學演算，才能正常閱讀資料。

舉個最簡單的例子，如果我透過將「我愛你」透過金鑰「WAHAHA」進行加密，透過機構演算，得到的結果是「花客優」，這時候得到結果的人無法判讀原始資料，需要將密文以金鑰解密，才能得到原始資料。

▲上圖為對稱加密的例子，將明文透過金鑰加密過後，就可以得到別人無法解讀的密文。

▲如果想要解讀密文的話，則需使用金鑰將密文還原成明文。

加密分成對稱與非對稱

基本上加密的方式，可依是否以同樣金鑰進行加、解密，分為對稱式與非對稱式加密技術。對稱式加密技術就是使用相同的金鑰對資料進行加密與解密，就像前段文章中的例子。對稱式加密技術的優點是運算效率較高，但是用於公開場合傳輸（比方說在網路上傳檔案）時，會遇到無法在隱密情況下傳輸資料的情況。

非對稱式加密技術就是為了解決這個問題而設計，它的特色是加密與解密使用不同的金鑰，加密時使用加密金鑰，而解密時就使用解密金鑰。雖然這種方式的運算效率比較低，但是要在公開場合傳輸資料時，接收方會先產生1對加密金鑰與解密金鑰，將加密金鑰傳送給對方，並將解密金鑰留在自己電腦中，對方只要以加密金鑰將資料加密後傳送過來，接收方就可以透過解密金鑰進行解密。由於解密金鑰未曾曝光於公開場合，所以除非將加密技術破解，否則從中竊聽者也無法解讀密文。

在我們要探討的密碼安全議題，像是網路服務的登入密碼等應用，主要集中在對稱性加密這部分，下篇文章筆者將分析常見的攻擊與破解方式，並在最後一篇文章中，提供選擇、設計密碼的建議。

▲非對稱加密技術具有2個不同的金鑰，使用加密金鑰將明文加密為密文。

▲解密時則使用解密金鑰將密文還原為明文，由於加、解密使用不同金鑰，故稱非對稱加密。

▲由於對稱加密只有1個金鑰，所以只有在傳送金鑰時從中攔截，取得金鑰後就能解讀密文。

▲使用非對稱加密的情況下，由於解密金鑰不經過傳輸，所以不必擔心被攔截。

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