隨著電子商務(wù)的興起，一個(gè)重要問(wèn)題出現(xiàn)了：用戶如何能夠信任潛藏在數(shù)字世界另一邊的實(shí)體的身份？在早期互聯(lián)網(wǎng)的“荒野時(shí)代”，這個(gè)問(wèn)題基本上沒(méi)有得到解決。然而，時(shí)間的推移，一種強(qiáng)大的保障應(yīng)運(yùn)而生：256位加密的護(hù)盾。

什么是256位加密？

256位加密是指一種加密方法，其中用于加密和解密數(shù)據(jù)或文件的密鑰長(zhǎng)度為256位。這種長(zhǎng)度使得密鑰非常安全，因?yàn)樗梢陨沙^(guò)2^256種組合（超過(guò)1.1 x 10^77）——這個(gè)數(shù)字非常大，即使是最快的計(jì)算機(jī)也無(wú)法實(shí)際破解它。

“256位”常用于高級(jí)加密算法如AES和SSL中，表示同時(shí)加密和解密信息的密鑰大小。每個(gè)密鑰由256個(gè)二進(jìn)制位組成，即由一串1和0序列組成，這提供了高度的復(fù)雜性和安全性。這種軍用級(jí)別的加密被世界各地的政府、金融機(jī)構(gòu)和先進(jìn)的安全系統(tǒng)所信任，用于保護(hù)高度敏感數(shù)據(jù)，確保充分防范黑客和未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)。

想象一下，一個(gè)銀行金庫(kù)被一把256位巨型掛鎖守護(hù)著。每個(gè)數(shù)字，即一個(gè)單獨(dú)的比特（0或1）都為這把鎖增加了極大的復(fù)雜性。破解這樣的代碼需要對(duì)每種可能的組合進(jìn)行窮舉——這是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)，就像在宇宙海灘上尋找一粒沙子一樣。

這種強(qiáng)大的加密方法不僅僅是一個(gè)理論奇跡；它是安全在線交易的支柱。從在線銀行到電子商務(wù)巨頭，256位加密作為一個(gè)無(wú)聲的哨兵，用每一次點(diǎn)擊和滑動(dòng)來(lái)保護(hù)我們的數(shù)字生活。事實(shí)上，AES 256位加密被認(rèn)為是目前可用的最強(qiáng)加密標(biāo)準(zhǔn)。

256位加密如何工作？

通常的運(yùn)作方式如下：

密鑰生成：生成一個(gè)隨機(jī)的256位密鑰，該密鑰將用于加密和解密過(guò)程。這個(gè)密鑰必須對(duì)未經(jīng)授權(quán)的用戶保密。

加密過(guò)程：明文數(shù)據(jù)通過(guò)加密算法（如AES（高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)））進(jìn)行處理，該算法使用256位密鑰系統(tǒng)地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行混淆。結(jié)果是加密數(shù)據(jù)，或稱為密文，沒(méi)有對(duì)應(yīng)密鑰的話是無(wú)法閱讀的。

數(shù)據(jù)傳輸：加密數(shù)據(jù)隨后可以安全地通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)傳輸或存儲(chǔ)在設(shè)備上，因?yàn)闆](méi)有對(duì)應(yīng)密鑰是無(wú)法解密的。

解密過(guò)程：為了訪問(wèn)原始數(shù)據(jù)，加密數(shù)據(jù)通過(guò)相同的加密算法相反處理，使用相同的256位密鑰來(lái)產(chǎn)生原始明文。

256位加密與128位加密

256位和128位加密之間的選擇取決于對(duì)安全性、性能和未來(lái)抵御不斷演變的技術(shù)威脅的具體需求。每種加密方式都提供了一種適合不同應(yīng)用和風(fēng)險(xiǎn)水平的權(quán)衡。

強(qiáng)度和安全性——

·256位加密：提供了高水平的安全性，由于其2^256種可能的密鑰組合，幾乎不受暴力破解攻擊的影響。建議在需要最高安全標(biāo)準(zhǔn)的環(huán)境中使用，比如軍事和金融應(yīng)用。

·128位加密：盡管比256位略遜一籌，128位加密仍然非常安全，具有2^128種可能的密鑰組合。它為大多數(shù)消費(fèi)者應(yīng)用提供了足夠的保護(hù)，并在加密和解密過(guò)程方面更快。

性能——

·256位加密：通常需要更多的處理能力，因此可能會(huì)更慢，特別是在計(jì)算資源較少的環(huán)境中。在處理大量數(shù)據(jù)或在處理能力有限的設(shè)備上時(shí)，這可能是一個(gè)重要因素。

·128位加密：相對(duì)于256位加密，128位加密往往性能表現(xiàn)更佳，資源消耗更少。這使其成為需要快速性能且不會(huì)對(duì)安全性造成重大影響的應(yīng)用程序的理想選擇，例如流媒體服務(wù)或移動(dòng)應(yīng)用程序。

用例適用性——

·256位加密：在安全性是首要考慮因素且潛在風(fēng)險(xiǎn)或受保護(hù)數(shù)據(jù)的價(jià)值值得額外計(jì)算開銷的情況下，是首選。示例包括保護(hù)敏感的公司數(shù)據(jù)、政府通信和區(qū)塊鏈技術(shù)。

·128位加密：通常用于保護(hù)網(wǎng)絡(luò)流量、電子商務(wù)交易和個(gè)人數(shù)據(jù)，其中安全性和性能之間的平衡很重要。它仍然是滿足日常加密需求的不二之選。

面向未來(lái)——

·256位加密：隨著量子計(jì)算的出現(xiàn)，256位加密被認(rèn)為比168位或128位加密更能抵御潛在的量子攻擊，因?yàn)樗峁┝烁蟮拿荑€大小，量子計(jì)算機(jī)需要更長(zhǎng)的時(shí)間才能破解。

·128位加密：雖然目前可以抵御傳統(tǒng)計(jì)算攻擊，但在量子計(jì)算時(shí)代，128位加密可能會(huì)更快變得脆弱。

AES：其密鑰大小及在256位加密中的作用

SSL和TLS實(shí)際數(shù)據(jù)傳輸?shù)幕A(chǔ)是高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)（AES）。AES 是數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn) （DES）的后繼者，是許多加密庫(kù)使用的加密標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。組織傳統(tǒng)上使用AES進(jìn)行對(duì)稱密鑰加密，或使用相同的密鑰來(lái)加密和解密消息。

AES候選者支持固定的塊長(zhǎng)度為126位。但該標(biāo)準(zhǔn)支持三種密鑰長(zhǎng)度：128位，192位和256位。大多數(shù)組織要求他們的員工使用AES 256位加密，因?yàn)橐粋€(gè)暴力破解攻擊者需要嘗試2256種可能的密鑰組合才能猜出密鑰。

換個(gè)角度來(lái)看，破解128位密鑰需要一千億億年。這已經(jīng)比宇宙的年齡（138.2億年）還要老，因此被認(rèn)為是無(wú)法破解的。相比之下，256位加密密鑰需要破解一個(gè)128位密鑰所需計(jì)算能力的2128倍。這個(gè)大小大大提高了破解256位加密密鑰的難度。假設(shè)根據(jù)維基百科提供的一個(gè)假設(shè)場(chǎng)景，假如有50臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)每秒可以嘗試一千億億個(gè)密鑰組合。他們?nèi)孕枰?×1051年才能窮盡256位加密下的密鑰空間。

受益于256位加密的行業(yè)

以下每個(gè)行業(yè)都依賴于256位加密，不僅用于保護(hù)信息，還用于保持運(yùn)營(yíng)完整性，確保符合全球法規(guī)，以及在客戶和利益相關(guān)者之間建立信任。

金融服務(wù)——

·安全需求：金融機(jī)構(gòu)處理高度敏感的數(shù)據(jù)，包括銀行賬戶詳細(xì)信息、交易記錄和個(gè)人財(cái)務(wù)信息。

·256位加密的好處：它為網(wǎng)上銀行、金融交易和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提供最高程度的安全性，防止欺詐和未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)。

醫(yī)療保健——

·安全需求：醫(yī)療保健提供商管理受保護(hù)的健康信息 （PHI），這需要遵守HIPAA等嚴(yán)格的隱私法規(guī)。

·256位加密的好處：256位加密可保護(hù)患者記錄和醫(yī)療設(shè)備之間的通信，確?；颊叩臋C(jī)密性和法規(guī)遵從性。

政府和國(guó)防——

·安全需求：這些部門涉及國(guó)家安全數(shù)據(jù)、政府通信和機(jī)密信息，必須不惜一切代價(jià)進(jìn)行保護(hù)。

·256位加密的好處：它提供了保護(hù)數(shù)據(jù)免受外部威脅和網(wǎng)絡(luò)間諜活動(dòng)所必需的高安全標(biāo)準(zhǔn)，使其適合保護(hù)絕密通信。

技術(shù)和云服務(wù)——

·安全需求：該行業(yè)涉及大量數(shù)據(jù)交換和存儲(chǔ)解決方案，數(shù)據(jù)泄露可能會(huì)影響數(shù)百萬(wàn)用戶。

·256位加密的好處：它可以保護(hù)存儲(chǔ)在云中的用戶數(shù)據(jù)、保護(hù)軟件即服務(wù) （SaaS）應(yīng)用程序并保護(hù)專有技術(shù)信息，從而有助于提高技術(shù)產(chǎn)品和服務(wù)的信任度和可靠性。

電子商務(wù)——

·安全需求：在線零售商每天處理無(wú)數(shù)交易，涉及信用卡號(hào)和個(gè)人身份識(shí)別信息等敏感的客戶數(shù)據(jù)。

·256位加密的好處：加密可確?？蛻魯?shù)據(jù)在傳輸和存儲(chǔ)過(guò)程中的安全，有助于防止數(shù)據(jù)泄露并增強(qiáng)消費(fèi)者對(duì)網(wǎng)上購(gòu)物的信心。

256位加密有可能被破解嗎？

目前，通過(guò)常規(guī)方法破解 256 位加密幾乎是不可能的，因?yàn)樾枰罅康挠?jì)算能力。由于可能的組合有2^256種，即使是世界上最快的超級(jí)計(jì)算機(jī)也需要數(shù)十億年的時(shí)間才能通過(guò)暴力破解測(cè)試所有可能的密鑰。

雖然理論上可能存在漏洞，例如加密算法中的缺陷或?qū)嵤╁e(cuò)誤，但這些問(wèn)題通常可以通過(guò)更新和補(bǔ)丁迅速解決。

因此，如果不利用這些弱點(diǎn)，使用當(dāng)前和可預(yù)見(jiàn)的技術(shù)直接通過(guò)暴力破解解密使用256位密鑰加密的數(shù)據(jù)是不可行的。因此，256位加密仍然是保護(hù)數(shù)據(jù)免遭未經(jīng)授權(quán)訪問(wèn)的最強(qiáng)大、最安全的方法之一。

量子計(jì)算：256位加密的下一個(gè)威脅

量子計(jì)算是當(dāng)前加密標(biāo)準(zhǔn)的新興威脅，包括廣泛使用的256位加密。傳統(tǒng)加密方法，如RSA和ECC（橢圓曲線加密）(相關(guān)閱讀：一篇文了解SSL證書中的RSA 算法、 ECC算法)，依賴于分解大數(shù)或解離散對(duì)數(shù)的困難性，這些任務(wù)對(duì)經(jīng)典計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)是可管理的，但可能會(huì)被量子算法所破解。其中最著名的是由數(shù)學(xué)家彼得·肖爾引入的Shor算法，可以在多項(xiàng)式時(shí)間內(nèi)分解大數(shù)和計(jì)算離散對(duì)數(shù)，這可能會(huì)使這些加密機(jī)制在足夠強(qiáng)大的量子計(jì)算機(jī)被開發(fā)出來(lái)后變得脆弱。

這個(gè)潛在的威脅已經(jīng)催生了向發(fā)展量子抗性密碼學(xué)的推動(dòng)，通常被稱為后量子密碼學(xué)。這些新的密碼系統(tǒng)旨在保護(hù)通信免受裝備有量子計(jì)算機(jī)的對(duì)手的攻擊，確保數(shù)字安全基礎(chǔ)設(shè)施保持完好，并確保私人通信保持機(jī)密。這一發(fā)展的緊迫性在于今天加密的數(shù)據(jù)在未來(lái)可能會(huì)受到威脅，當(dāng)量子計(jì)算機(jī)變得更加普及時(shí)。這使得組織開始整合量子抗性協(xié)議以保護(hù)敏感信息免受未來(lái)威脅變得至關(guān)重要。

過(guò)渡到量子抗性密碼學(xué)涉及對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施和系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)雜的更新，這可能是耗時(shí)和資源密集的。早期準(zhǔn)備可以讓組織逐步引入這些變化，減少與匆忙部署相關(guān)的運(yùn)營(yíng)中斷和成本。積極適應(yīng)量子抗性方法可以通過(guò)確保業(yè)務(wù)連續(xù)性和與越來(lái)越關(guān)注量子威脅的客戶和利益相關(guān)者建立信任來(lái)提供競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

256位加密的威脅及保護(hù)措施

暴力攻擊——

·威脅：盡管 256 位加密非常安全，但暴力攻擊（包括系統(tǒng)地檢查所有可能的密鑰直到找到正確的密鑰）仍然存在理論上的風(fēng)險(xiǎn)。

·保障：實(shí)施速率限制和賬戶鎖定策略可以限制攻擊者的嘗試次數(shù)，從而減輕暴力攻擊，使得嘗試所有可能的組合變得不切實(shí)際。

側(cè)信道攻擊——

·威脅：這些攻擊利用的是加密系統(tǒng)的物理實(shí)現(xiàn)，而不是加密算法本身。攻擊者可能會(huì)分析功耗、電磁泄漏，甚至處理時(shí)間來(lái)提取加密密鑰。

·保障：采用專門設(shè)計(jì)用于抵抗側(cè)信道攻擊的硬件，例如具有電源分析保護(hù)和防篡改封裝的芯片，可以幫助保護(hù)敏感數(shù)據(jù)。

軟件漏洞——

·威脅：加密的安全性通常取決于實(shí)施加密的軟件。軟件中的錯(cuò)誤或缺陷可能會(huì)為攻擊者提供機(jī)會(huì)繞過(guò)加密，而無(wú)需直接解密數(shù)據(jù)。

·保障：定期的軟件更新和修補(bǔ)、徹底的安全審核以及采用安全的軟件開發(fā)生命周期對(duì)于最大限度地減少可能被利用的漏洞非常重要。

關(guān)鍵管理問(wèn)題——

·威脅：不良的密鑰管理實(shí)踐，例如使用可預(yù)測(cè)的密鑰、不定期更改密鑰或未能保護(hù)密鑰存儲(chǔ)，可能會(huì)破壞256位加密的安全性。

·保障：實(shí)施強(qiáng)大的密鑰管理策略，包括安全密鑰存儲(chǔ)解決方案、定期密鑰輪換以及使用硬件安全模塊 (HSM)，可以確保密鑰保持受到保護(hù)并且與加密算法本身一樣強(qiáng)大。

內(nèi)部威脅——

·威脅：具有合法系統(tǒng)訪問(wèn)權(quán)限的內(nèi)部人員有時(shí)可以繞過(guò)加密來(lái)訪問(wèn)敏感數(shù)據(jù)，無(wú)論是惡意的還是由于脅迫。

·保障：使用嚴(yán)格的訪問(wèn)控制、進(jìn)行定期審核和實(shí)施用戶活動(dòng)監(jiān)控可以幫助檢測(cè)和防止內(nèi)部人員的未經(jīng)授權(quán)的訪問(wèn)嘗試。

來(lái)源｜Venafi.
編輯｜公鑰密碼開放社區(qū)
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