【我要上热门#002】如何让老王无法阻止你泡妞？—非对称加密
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今天晚上你想约着自己的女朋友婉儿去小河边赏赏明月，牵牵小手亲亲小嘴。但是婉儿的爸爸老王不喜欢你，如果你直接约婉儿，让老王看到信息的话，他一定会凶神恶煞一般的堵在门口，大喊一声：不许去！那这个时候你怎么办呢？敌人越强大我们越要智取，这个时候你突然想起在你跟婉儿在语文课上经常玩的游戏：藏头诗。你先编辑这样一条短信：
今编诗二卷
晚憩南塘畔。
八方甘雨布，
点染不易虞。
河边相送频，
边烽不过秦。
编辑完成之后，你觉得这样太简单，万一老王在年轻的时候用过这招怎么办？你准备进一步增加难度，让老王不能轻易识别。
今日星津上，
早晚降霓幢。
分曹八舍断，
宿郊虔点馔。
奔鲸夹黄河，
绿树村边合。
此时，你终于放心的把信息发给婉儿，怀着内心的激动准备去河边等着她。在不知不觉中你就已经学会运用加密学的基本原理，是不是觉得很简单？
一、什么是加密算法？
维基百科：直到现代以前，密码学几乎专指加密算法：将普通信息（明文）转换成难以理解的数据（密文）的过程；解密算法则是其相反的过程：由密文转换回明文；加解密包含了这两种算法，一般加密即同时指称加密与解密的技术。
你其实想表达给婉儿的意思只是：今晚八点河边。但是你不能明写，否则被老王看到信息，那你在河边等来的可就不是你心心念念的婉儿，很可能是满脸横肉的老王一顿胖揍。于是你对信息进行加密——把短信写成一首打油诗。
其实婉儿在看到这首诗的时候也是一脸懵逼，并不知道你要干什么，但是她想起来你们在文学课上玩的藏头诗的游戏，于是她把诗中的关键字找出来连成你所要表达的信息：今晚八点河边。婉儿完成解密的过程，内心一阵阵欢喜，梳洗打扮一番去河边见等待已久的你......
加密1.jpg
二、加密两兄弟：对称加密和非对称加密
简单的说加密就是把你所要表达的信息按照一定的规则变换成面目全非的其他文字，如果目标人之外的人看到加密后的信息并不会有影响，因为他没有掌握转换规则，是无法知道你要表达的信息的。而真正的信息接收人由于之前已经知道转换规则，所以无论你发出来的是多么奇怪的文字，他都可以利用之前的规则把奇怪的文字转换成你真正需要表达的信息。这种加解密互为逆操作的方式就是对称加密。
这么厉害的技术，是不是也有什么弱点？你肯定已经看出来，如果老王年轻的时候也经常玩藏头诗（也就是他早就掌握加密规则），那么在他看到诗的那一刻你的约会就泡汤。
潜艇.jpg
其实在军事史上，对称加密的技术被破解后，战局因此扭转的例子很多。
第一次世界大战期间，1914年8月25日德国的马格德堡巡洋舰（Magdeburg）在芬兰湾（Gulf of Finland）搁浅，俄国搜出多份德国的文件及两本电码本，一本被送往英国的“40号房间”（Room 40）进行密码分析。同时，无线电的发明亦使得截获密信易如反掌。由于德国通往美国的电缆在大战开始时被剪断，德国借用美国的海底电缆发电报到华盛顿，但电缆经过英国，1917年1月17日齐默尔曼电报被“40号房间”截获。同年2月23日，密电内容揭开，内容指德国将在1917年2月1日开始‘无限制潜艇战’，用潜艇攻击战时包括中立国在内的海上商运船。为阻止美国参战，德国建议墨西哥入侵美国，并承诺帮助墨西哥从美国手中夺回得克萨斯、新墨西哥和亚利桑那三州。德国还要墨西哥说服日本共同进攻美国，德国将提供军事和资金援助。密电内容揭开后，美国在4月16日向德国宣战。进而导致德国的第一次世界大战以失败告终。——故事引自维基百科
那么，有没有币对称加密更安全更不易被破解的加密方法呢？答案是非对称加密
百度百科：公开密钥与私有密钥是一对，如果用公开密钥对数据进行加密，只有用对应的私有密钥才能解密；如果用私有密钥对数据进行加密，那么只有用对应的公开密钥才能解密。因为加密和解密使用的是两个不同的密钥，所以这种算法叫作非对称加密算法。
公钥、私钥、解密、加密，这么多不认识他他认识你的名词，一定看的你想要扔手机。不要着急，我给你举个简单的类比。大学宿舍的防盗门，你有一把属于自己的钥匙（私钥），宿管大妈有一把任何人都可以借去使用的公共钥匙（公钥），这两把钥匙都可以打开宿舍的防盗大门，只不过有一点反常识：你用自己的钥匙锁门之后，只能去借宿管大妈的钥匙才能打开锁；如果用宿管大妈的钥匙锁门之后，只能用你手里的钥匙才能打开。非对称加密与对称加密最大的不同就是：加解密的过程不可逆。
如果你在给婉儿发消息之前学会使用非对称加密的方法，那你在河边等来老王的概率会是非常非常的低。婉儿的公钥是“婉儿”，只要是认识她的人都知道她叫婉儿，但是你通过“婉儿”这把公钥计算出一个私钥——婉儿的视网膜，你用公钥对“今晚八点河边”加密成“婉儿：xxxxxxx”，此时老王看到信息以为是手机坏掉短信都显示不出来，但是手机拿到婉儿手上，经过她视网膜的解析，出现的真实信息确是“婉儿：今晚八点河边”。你们就这么明目张胆的在老王的眼皮底下完成一次羞羞的约会，是不是很刺激？
婉儿看手机.jpg
那非对称加密到底是如何起作用的呢？
三、非对称加密如何操作
曾经在大学校园里流传着一个故事：曾经有个树，上面挂着很多人，这棵树叫高数。在我的印象里，高数课本里所有的函数长得都一样：F(x)=y。不要慌张，这里真的不是要跟你讲高数，也不是劝你学高数。只是告诉一个简化记忆非对称加密的方法，F(x)=y类比为非对称加密（今晚八点河边，婉儿）=婉儿的视网膜。
非对称加密的具体实现方法是一件很专业的事情，如果不是终生所爱的那种情怀就不要太钻研，你只要简单的理解为魔法，就是哈利波特手拿魔法棒嘴里叨叨几句咒语然后把伏地魔变成小兔子的那种魔法（此处为杜撰，只为说明问题，哈迷们如有情节错误请不要太过在意，我是爱哈利波特的），“今晚八点河边”是你想传递给婉儿的密文，婉儿是大家都知道的公钥，婉儿的视网膜是私钥。
通过以上的说明你肯定已经理解什么是公钥、什么是私钥、什么是对称加密、什么是非对称加密、密文。私钥由公钥生成，但是私钥却不能反向生成公钥，这样的机制才能保证加密后的信息的安全性。私钥可以说是解开你所有财产，所有秘密的一把钥匙，所以请一定保护好自己的私钥，不要让除你之外的人拿到。
结语：
对称加密技术促成信息的特殊路径传达，但是安全性一直没有达到可以进行大规模底层应用的程度，直到非对称加密技术的出现以及成熟才使得现在的社会中个人信息的安全度进一步提升。
非对称加密技术如果再早出现一个世纪，被一战时或者二战时的轴心国集团使用，那么以英美为首的盟国集团就几乎不可能破解他们的密码系统，那么战争也就不会这么快的结束，这个世界的格局甚至都可能会跟现在大不一样。
比特币等数字货币之所以能够被这么多人接受，在现有制度里保持如此高的安全性，真的可以说是得益于非对称加密技术的发明和使用，是他保证你的私钥不会轻易被别人掌握，进而保证你的私有财产真的属于你，而不仅仅是银行里面的一串数字而已。但是比特币的加密性还不是最强的，以后的篇章中我会为你详细的解释什么是零知识证明，以及这种技术到底是如何做到完全匿名的。为防失联可以加微信：wuqiang183，微信坑位所剩不多，期待与优秀又有想法的你连接。
参考资料：
1、百度百科：加密学、对称加密、非对称加密
2、汤强：《如何防止悄悄话被偷听？》
3、维基百科：加密学、对称加密、非对称加密
4、 王树禾：《数学演义》
