给信息加把安全锁

郑东　秦宝东

当你在用手机与他人进行通信时，你是否担心手机里的隐私数据被其他人知道？曾经有这样一则报道：一个黑客来到一家咖啡馆，在20分钟之内，他获取了咖啡馆中所有人的出生地、就读学校和他们最近在谷歌上搜索过的关键词等信息。无独有偶，2016年3月15日，央视“3·15晚会”曝光了公共Wi-Fi存在的严重安全隐患。在晚会现场，设有免费的公共Wi-Fi，参加试验的观众在连上公共Wi-Fi之后，打开自己常用的一两个消费类软件，比如打车、订餐、购物类软件，浏览一下过去的订单和消费记录。令人惊讶的一幕出现了——现场的大屏幕上显示出了各种地址、姓名、身份证号、银行卡号。看到这儿，你是否有一种想赶快删除手机里敏感的数据、图片、聊天记录等信息的冲动呢？

其实，除了将数据删除掉，还有更聪明的方式来保护它，那就是给数据加密！也许你已经听说过很多数据加密方式，比如恺撒密码和二战时期的恩尼格玛密码等古典密码，然而在破译技术飞速发展的今天，这些古典密码技术已经不再安全，且不被使用了。那当今流行什么样的数据加密技术呢？

数据加密是信息安全的核心技术之一，它主要用于保障数据在不安全环境中的安全存储和通信。通过数据加密，我们手机里的敏感信息将变成一堆乱码。即使公布这堆乱码。也只有你的那个他才能读懂它的真正含义。在这一过程中，敏感信息就是待加密的数据，专业术语称为明文（Plaintext），被公布的乱码称为密文（Ciphertext），从明文到密文的变换过程称为加密（Enclyption），而从密文恢复出明文的过程称为解密（Decryption）。显然，加密过程必须是可逆的，即从密文一定能够正确地恢复出明文。

从数学角度讲，加密的本质是一种数学变换函数。它的定义域和值域则分别为数据加密中的明文集合和密文集合。无论我们要加密的信息是各种符号还是图片，都可以用一串数字来表达这些信息。例如，变换函数厂将每个大写英文字母往后平移3位，即A替换为D，B替换为E，依此类推。假如你要传递信息“ILOVEYOU”，那么变换后的密文则为“LORYHBPCK”。如果知道该函数的变换技巧，就能很容易地从密文中恢复出明文。如果用整数0～25分别表示26个大写英文字母，这种变换函数就可以简单地写成y=x+3。除了你，也许还有别人和他通信，选择的变换函数也大同小异，比如y=x+5。那么，這类函数可以统一写成y=f（k，x）=x+k的形式，区别在于你们选择的k不同。在专业术语里，k称为密钥。

我们的密码系统就是由这些明文、密文、加密算法、解密算法和密钥五种元素组成的。那么，密码系统的安全性依赖哪些元素呢？一种观点是依赖加密和解密算法的保密性。一旦算法泄露，就要重新设计算法，但这种成本很高。另一种观点是依赖密钥的保密性。一旦密钥泄露，仅需要更新一个密钥。相比之下，在泄露事件发生后，依赖密钥保密性的系统付出的代价较低。

依赖密钥保密性的观点被称为密码学的柯克霍夫原则，它由奥古斯特·柯克霍夫在19世纪提出：即使密码系统的任何细节已为人悉知，只要密钥未泄露，它也应是安全的。依据柯克霍夫原则，大多数民用加密系统都使用公开的算法。但相对地。用于政府或军事机密的算法还是保密的。

（郑东 秦宝东/文，选自《知识就是力量》2018年第10期，有删改）

1.文章说明的对象是什么？

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2.文中的画线句子运用了什么说明方法？有什么作用？

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3.有人说文章开头叙述的两个事例没什么作用，可以删去，你怎么看？

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（梁吴芬/设题）