笔记：Modern Cryptography

一、Backlog

详见： https://www.processon.com/view/link/69b8c34cf1f9d079f908c814

二、Ai Prompt

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我根据我的风格，将现代加密学分为：
1. Public-key cryptography（涉及公钥、私钥）
	1. 同钥协商
		1. 方式·壹
			1. 发送方
				1. 首先，将公钥_1发送给接收方
				2. 然后，当接收到来自接收方的公钥_2时，基于私钥_1，使用协商算法，将公钥_2 -> 同钥
			2. 接收方
				1. 首先，将公钥_2发送给发送方
				2. 然后，当接收到来自发送方的公钥_1时，基于私钥_2，使用协商算法，将公钥_1 -> 同钥
		2. 方式·贰
			1. 发送方
				1. 首先，基于公钥，使用上封算法，将同钥 -> 密文
				2. 然后，将密文发送给接收方
			2. 接收方
				1. 当接收到来自发送发的密文后，基于私钥，使用解封算法，将密文 -> 同钥
	2. 公钥上封-私钥解封
		1. 发送方
			1. 首先，基于公钥，使用上封算法，将明文 -> 密文
			2. 然后，将密文发送给接收方
		2. 接收方
			1. 当接收到来自发送方的密文后，基于私钥，使用解封算法，将密文 -> 明文
	3. 私钥加签-公钥鉴签
		1. 方式·壹：私钥加签-公钥解签
			1. 发送方
				1. 首先，使用哈希函数，将明文 -> 哈希值_1
				2. 然后，基于私钥，使用加签算法，将哈希值_1 -> 签名
				3. 接着，将（签名、明文）发送给接收方
			2. 接收方
				1. 首先，当接收到来自发送方的（签名、明文）后
					1. 基于公钥，使用解签算法，将签名 -> 哈希值_1
					2. 使用哈希函数，将明文 -> 哈希值_2
				2. 然后，将（哈希值_1、哈希值_2）进行对比
		2. 方式·贰：私钥加签-公钥验签
			1. 发送方
				1. 首先，使用哈希函数，将明文 -> 哈希值_1
				2. 然后，基于私钥，使用加签算法，将哈希值_1 -> 签名
				3. 接着，将（签名、明文）发送给接收方
			2. 接收方
				1. 首先，当接收到来自发送方的（签名、明文）后，使用哈希函数，将明文 -> 哈希值_2
				2. 然后，基于（签名、公钥、哈希值_2），使用验签算法，获得 `Boolean data type`
2. Symmetric-key algorithm（涉及同钥）
	1. 数据上封
	2. 数据加签
		1. 方式・壹
		2. 方式・贰
		3. 方式・參
		4. 方式・肆
3. CHF（Cryptographic hash function）
	1. 加签辅助（明文 -> 哈希函数 -> 哈希值）
	2. 密码封存
	3. 密钥派生
		1. 方式・壹：根据密钥派生密钥
		2. 方式・贰：根据密码派生密钥
	4. 数据完整性校验

三、Related Link

  1. Mind Map Link
    1. https://www.processon.com/view/link/69b77cb3fb5b0412d316e344
  2. Wikipedia Link
    1.
  3. Hexo Blog Link
    1. http://blog.wangjia.ink/2026/03/16/笔记：ModernCryptography/
  4. Architecture Diagram Link

四、Related Attachement

  1. eddx

五、Public-key cryptography

1. 📄 概述

Public-key cryptography 是指：基于一对密钥，对数据进行操作

2. 📄 基本用法

  1. 同钥协商
  2. 公钥上封-私钥解封
  3. 私钥加签-公钥解签

2.1. 同钥协商

2.1.1. 📄 实现方式

2.1.1.1. 方式・壹
2.1.1.1.1. 📄 相关流程
  1. 发送方
    1. 首先，将公钥_1发送给接收方
    2. 然后，当接收到来自接收方的公钥_2时，基于私钥_1，使用协商算法，将公钥_2 -> 同钥
  2. 接收方
    1. 首先，将公钥_2发送给发送方
    2. 然后，当接收到来自发送方的公钥_1时，基于私钥_2，使用协商算法，将公钥_1 -> 同钥
2.1.1.2. 方式・贰
2.1.1.2.1. 📄 相关流程
  1. 发送方
    1. 首先，基于公钥，使用上封算法，将同钥 -> 密文
    2. 然后，将密文发送给接收方
  2. 接收方
    1. 当接收到来自发送发的密文后，基于私钥，使用解封算法，将密文 -> 同钥

2.2. 公钥上封-私钥解封

2.2.1. 📄 相关流程

  1. 发送方
    1. 首先，基于公钥，使用上封算法，将明文 -> 密文
    2. 然后，将密文发送给接收方
  2. 接收方
    1. 当接收到来自发送方的密文后，基于私钥，使用解封算法，将密文 -> 明文

📄 优劣分析

优势
劣势

2.3. 私钥加签-公钥鉴签

2.3.1. 📄 实现方式

  1. 方式・壹：私钥加签-公钥解签
  2. 方式・贰：私钥加签-公钥验签
2.3.1.1. 方式・壹：私钥加签-公钥解签
2.3.1.1.1. 📄 相关流程
  1. 发送方
    1. 首先，使用哈希函数，将明文 -> 哈希值_1
    2. 然后，基于私钥，使用加签算法，将哈希值_1 -> 签名
    3. 接着，将（签名、明文）发送给接收方
  2. 接收方
    1. 首先，当接收到来自发送方的（签名、明文）后
      1. 基于公钥，使用解签算法，将签名 -> 哈希值_1
      2. 使用哈希函数，将明文 -> 哈希值_2
    2. 然后，将（哈希值_1、哈希值_2）进行对比

2.3.1.2. 方式・贰：私钥加签-公钥验签
2.3.1.2.1. 📄 相关流程
  1. 发送方
    1. 首先，使用哈希函数，将明文 -> 哈希值_1
    2. 然后，基于私钥，使用加签算法，将哈希值_1 -> 签名
    3. 接着，将（签名、明文）发送给接收方
  2. 接收方
    1. 首先，当接收到来自发送方的（签名、明文）后，使用哈希函数，将明文 -> 哈希值_2
    2. 然后，基于（签名、公钥、哈希值_2），使用验签算法，获得 Boolean data type

六、Symmetric-key algorithm

1. 📄 概述

Symmetric-key algorithm 是指：基于一个密钥，对数据进行操作

2. 📄 基本用法

  1. 数据上封
  2. 数据加签

2.1. 数据上封

2.1.1. 📄 相关分类

  1. Block cipher
  2. Stream cipher
2.1.1.1. Block cipher
2.1.1.1.1. 📄 相关流程

1.

Block cipher 是指：

  1. 发送方
    1. 首先，将数据切分为多个长度相同的数据块
    2. 然后，使用上封算法，将每个数据块 -> 密文块
    3. 接着，拼接所有的密文块，生成密文
  2. 接收方
2.1.1.1.2. 📄 实现方式

详见： https://en.wikipedia.org/wiki/Block_cipher_mode_of_operation

2.1.1.1.3. 📄 适用场景
  1. 杜绝误码
  2. 硬件资源充足
  3. 需要离线处理数据
  4. 需要处理的数据的长度固定
2.1.1.2. Stream cipher
2.1.1.2.1. 📄 相关流程

Stream cipher 是指：

  1. 发送方
    1. 以长度较小的数据为一个数据块，源源不断的使用特定的算法，将数据块 -> 密文块
  2. 接收方
    1. 源源不断的使用解封算法，将密文块 -> 数据块
2.1.1.2.2. 📄 适用场景
  1. 容忍误码
  2. 硬件资源受限
  3. 需要实时处理数据
  4. 需要处理的数据的长度未知

2.1.2. 📄 相关流程

  1. 发送方
    1. 首先，基于同钥，使用上封算法，将明文 -> 密文
    2. 然后，将密文发送给接收方
  2. 接收方
    1. 当接收到来自发送方的密文时，基于同钥，使用解封算法，将密文 -> 明文

2.2. 数据加签

2.2.1. 📄 实现方式

2.2.1.1. 方式・壹
2.2.1.1.1. 📄 相关流程
  1. 发送方
    1. 首先，使用哈希函数，将明文 -> 哈希值_1
    2. 然后，基于同钥，使用加签算法，将哈希值_1 -> 签名
    3. 接着，将（签名、明文）发送给接收方
  2. 接收方
    1. 当接收到来自发送方的（签名、明文）后
      1. 基于同钥，使用解签算法，将签名 -> 哈希值_1
      2. 使用哈希函数，将明文 -> 哈希值_2
    2. 然后，将（哈希值_1、哈希值_2）进行对比
2.2.1.2. 方式・贰
2.2.1.2.1. 📄 相关流程
  1. 发送方
    1. 首先，使用哈希函数，将明文 -> 哈希值_1
    2. 然后，基于同钥，使用加签算法，将哈希值_1 -> 签名_1
    3. 接着，将（签名_1、明文）发送给接收方
  2. 接收方
    1. 当接收到来自发送方的（签名_1、明文）后
      1. 使用哈希函数，将明文 -> 哈希值_2
      2. 基于同钥，使用加签算法，将哈希值_2 -> 签名_2
    2. 然后，将（签名_1、签名_2）进行对比
2.2.1.3. 方式・參
2.2.1.3.1. 📄 相关流程
  1. 发送方
    1. 首先，使用哈希函数，将（明文、同钥）-> 哈希值_1
    2. 然后，将（哈希值_1、明文）发送给接收方
  2. 接收方
    1. 当接收到来自发送方的（哈希值_1、明文）后，使用哈希函数，将（明文、同钥） -> 哈希值_2
    2. 然后，将（哈希值_1、哈希值_2）进行对比

2.2.1.4. 方式・肆
2.2.1.4.1. 📄 相关流程
  1. 发送方
    1. 首先，基于同钥，使用加签算法，将明文 -> 签名_1
    2. 然后，将（签名_1、明文）发送给接收方
  2. 接收方
    1. 在接收到来自发送方的（签名_1、明文）后，基于同钥，使用加签算法，将明文 -> 签名_2
    2. 然后，将（签名_1、签名_2）进行对比
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笔记：Modern Cryptography
https://wangjia5289.github.io/2026/03/16/笔记：ModernCryptography/
Author
知北
Posted on
March 16, 2026
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