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　　哈希算法将任意长度的二进制值映射为固定长度的较小二进制值，这个小的二进制值称为哈希值。哈希值

　　是一段数据唯一且极其紧凑的数值表示形式。如果散列一段明文而且哪怕只更改该段落的一个字母，随后

　　的哈希都将产生不同的值。要找到散列为同一个值的两个不同的输入，在计算上是不可能的。

　　消息身份验证代码 (MAC) 哈希函数通常与数字签名一起用于对数据进行签名，而消息检测代码 (MDC)

　　小红和小明可按下面的方式使用哈希函数以确保数据完整性。如果小红对小明编写一条消息并创建该消息

　　的哈希，则小明可以在稍后散列该消息并将他的哈希与原始哈希进行比较。如果两个哈希值相同，则该消

　　息没有被更改；但是，如果值不相同，则该消息在小红编写它之后已被更改。为了使此系统运行，小红必

　　随机数生成是许多加密操作不可分割的组成部分。例如，加密密钥需要尽可能地随机，以便使生成的密钥

　　推算下一个输出位的方法不得比随机猜测具有更高的成功概率。.NET Framework 中的类使用随机数生成

　　私钥加密算法使用单个私钥来加密和解密数据。由于具有密钥的任意一方都可以使用该密钥解密数据，因

　　此必须保护密钥不被未经授权的代理得到。私钥加密又称为对称加密，因为同一密钥既用于加密又用于解

　　密。私钥加密算法非常快（与公钥算法相比），特别适用于对较大的数据流执行加密转换。

　　通常，私钥算法（称为块密码）用于一次加密一个数据块。块密码（如 RC2、DES、TrippleDES 和 Rijndael）

　　通过加密将 n 字节的输入块转换为加密字节的输出块。如果要加密或解密字节序列，必须逐块进行。由于

　　基类库中提供的块密码类使用称作密码块链 (CBC) 的链模式，它使用一个密钥和一个初始化向量 (IV) 对

　　数据执行加密转换。对于给定的私钥 k，一个未使用初始化向量的简单块密码将把相同的明文输入块加密

　　为同样的密文输出块。如果在明文流内有重复的块，那么在密文流内也会有重复的块。如果未经授权的用

　　户知道有关明文块的结构的所有信息，就可以使用该信息解密已知的密文块并有可能获得您的密钥。若要

　　克服这个问题，可将上一个块中的信息混合到加密下一个块的过程中。这样，两个相同的明文块的输出就

　　会不同。由于该技术使用上一个块加密下一个块，因此使用了一个 IV 来加密数据的第一个块。使用该系

　　统，未经授权的用户有可能知道的公共消息标头将无法用于对密钥进行反向工程。

　　可以危及用此类型密码加密的数据的一个方法是，对每个可能的密钥执行穷举搜索。根据用于执行加密的

　　密钥大小，即使使用最快的计算机执行这种搜索，也极其耗时，因此难以实施。使用较大的密钥大小将使

　　解密更加困难。虽然从理论上说加密不会使对手无法检索加密的数据，但它确实极大增加了这样做的成本。

　　如果执行彻底搜索来检索只在几天内有意义的数据需要花费三个月的时间，那么穷举搜索的方法是不实用

　　私钥加密的缺点是它假定双方已就密钥和 IV 达成协议，并且互相传达了密钥和 IV 的值。并且，密钥必

　　须对未经授权的用户保密。由于存在这些问题，私钥加密通常与公钥加密一起使用，来秘密地传达密钥和 IV

　　假设小红和小明是要在不安全的信道上进行通信的双方，他们可能按以下方式使用私钥加密。小红和小明

　　都同意使用一种具有特定密钥和 IV 的特定算法（如 Rijndael）。小红撰写一条消息并创建要在其上发送

　　该消息的网络流。接下来，她使用该密钥和 IV 加密该文本，并通过 Internet 发送该文本。她没有将密钥

　　和 IV 发送给小明。小明收到该加密文本并使用预先商定的密钥和 IV 对它进行解密。如果该传输被截获，

　　截获者将无法恢复原始消息，原因是截获者不知道密钥或 IV。在这个方案中，密钥必须保密，但 IV 不需

　　要保密。在一个实际方案中，将由小红或小明生成私钥并使用公钥（不对称）加密将该私钥（对称）传递

　　公钥加密使用一个必须对未经授权的用户保密的私钥和一个可以对任何人公开的公钥。公钥和私钥都在数

　　学上相关联；用公钥加密的数据只能用私钥解密，而用私钥签名的数据只能用公钥验证。公钥可以被任何

　　人使用；该密钥用于加密要发送到私钥持有者的数据。两个密钥对于通信会话都是唯一的。公钥加密算法

　　也称为不对称算法，原因是需要用一个密钥加密数据而需要用另一个密钥来解密数据。

　　公钥加密算法使用固定的缓冲区大小，而私钥加密算法使用长度可变的缓冲区。公钥算法无法像私钥算法

　　那样将数据链接起来成为流，原因是它只可以加密少量数据。因此，不对称操作不使用与对称操作相同的

　　双方（小红和小明）可以按照下列方式使用公钥加密。首先，小红生成一个公钥/私钥对。如果小明想要给

　　小红发送一条加密的消息，他将向她索要她的公钥。小红通过不安全的网络将她的公钥发送给小明，小明

　　接着使用该密钥加密消息。（如果小明在不安全的信道如公共网络上收到小红的密钥，则小明必须同小红

　　验证他具有她的公钥的正确副本。）小明将加密的消息发送给小红，而小红使用她的私钥解密该消息。

　　但是，在传输小红的公钥期间，未经授权的代理可能截获该密钥。而且，同一代理可能截获来自小明的加

　　密消息。但是，该代理无法用公钥解密该消息。该消息只能用小红的私钥解密，而该私钥没有被传输。小

　　红不使用她的私钥加密给小明的答复消息，原因是任何具有该公钥的人都可以解密该消息。如果小红想要

　　将消息发送回小明，她将向小明索要他的公钥并使用该公钥加密她的消息。然后，小明使用与他相关联的

　　在一个实际方案中，小红和小明使用公钥（不对称）加密来传输私（对称）钥，而对他们的会话的其余部

　　公钥加密具有更大的密钥空间（或密钥的可能值范围），因此不大容易受到对每个可能密钥都进行尝试的

　　穷举攻击的影响。由于不必保护公钥，因此它易于分发。公钥算法可用于创建数字签名以验证数据发送方

　　的标识。但是，公钥算法非常缓慢（与私钥算法相比），不适合用来加密大量数据。公钥算法仅对传输很

　　少量的数据有用。公钥加密通常用于加密一个私钥算法将要使用的密钥和 IV。传输密钥和 IV 后，会话的