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00:00:02,940 --> 00:00:08,500
互联网：加密与公钥

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00:00:08,990 --> 00:00:14,150
嗨，我叫米娅·吉尔·埃普纳( Mia Gil-Epner)，
我在加州大学伯克利分校主修计算机科学系

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00:00:14,150 --> 00:00:19,460
我在国防部工作，主要工作是确保信息安全

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00:00:19,460 --> 00:00:25,510
互联网是一个开放的公共系统。
我们在共享的线路上传送与接受信息

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00:00:25,510 --> 00:00:30,039
尽管它是一个开放系统，
我们仍然透过网络交换大量的私密数据

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00:00:30,039 --> 00:00:35,890
像是：信用卡号码、帐户信息、密码、电子邮件

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00:00:35,890 --> 00:00:40,690
那么这些私人事物要如何保密呢？
任何类型的数据都可以通过

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00:00:40,690 --> 00:00:45,299
透过加密程序：混排或改变信息来隐藏原始的内容，
任何类型的数据都得以保密

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00:00:45,309 --> 00:00:51,900
解密是一个重排的过程，得以让数据变得可以解读

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00:00:51,900 --> 00:00:56,970
这是一种简单的想法，人们这样做已经有好几世纪之久

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00:00:56,970 --> 00:01:02,379
最为人所知的一种加密方法是「凯萨密码」

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00:01:02,379 --> 00:01:07,220
这个方法是以凯萨大帝来取名，这位罗马将军将军事命令加密

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00:01:07,220 --> 00:01:12,540
以确保即使信息被敌方拦截，也无法解读。

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00:01:12,540 --> 00:01:16,759
凯萨密码是一种演算规律：
将原文中的每一个字母，按顺序都替换为向下一定间隔「数量」的字母

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00:01:16,759 --> 00:01:21,259
如果这个数量只有信息的发送者与接收者知道，它就称为密钥（key）

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00:01:21,259 --> 00:01:28,640
它允许接收者能够解开秘密信息

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00:01:28,640 --> 00:01:35,869
举例来说：假定你原本的信息是「HELLO」
使用凯萨密码算法，密钥是5

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00:01:35,869 --> 00:01:43,259
加密后的信息会是…
要解密消息，收件人只需使用密钥进行反转过程。

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00:01:43,259 --> 00:01:50,179
但有一个大问题，
有了凯撒密码，任何人都可以轻易破解

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00:01:50,179 --> 00:01:55,569
或者破解加密信息，通过尝试每一个可能的密钥，并在英文字母表

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00:01:55,569 --> 00:02:00,389
只有26个字母，这意味着你最多只需要试26个键就可以解密消息。

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00:02:00,389 --> 00:02:06,810
现在尝试26个可能的键不是很难，它最多需要一两个小时

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00:02:06,810 --> 00:02:13,050
让我们把它变得更难：
将每个字母横移不同的数量，而不是固定的量

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00:02:13,050 --> 00:02:18,920
这个例子：
用一个10位长度的密钥，来加密信息

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00:02:18,920 --> 00:02:26,560
（显示着每个连续的字母要更改的位置）

26
00:02:26,560 --> 00:02:34,160
要猜到这个密钥非常困难！
使用10位加密，就有100亿种可能的密钥组合

27
00:02:34,160 --> 00:02:39,860
很明显，这超过任何人类可以解决的范围，可能要花许多世纪

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00:02:39,860 --> 00:02:46,030
但现今的一台普通计算机，只要几秒就可以尝试所有100亿种可能组合

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00:02:46,030 --> 00:02:51,240
因此，在现代世界里，坏人都装备了计算机，不是拿笔算

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00:02:51,240 --> 00:02:57,890
你要怎么做，才能把信息加密到足够安全，太困难到无法破解呢？

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00:02:57,890 --> 00:03:03,760
太困难是指：有太多的可能性，因此不可能在一段合理的时间内被计算出来

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00:03:03,760 --> 00:03:10,200
当今的安全通信是以256位元长的密钥来加密。

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00:03:10,200 --> 00:03:16,290
这表示：坏人拦截了你的信息，他的计算机必须尝试这么多种的可能密钥…
（看画面上的巨量数字）

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00:03:16,290 --> 00:03:24,040
直到他找到了正确的密钥，才能破解信息。
即便你有100,000台超级计算机，

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00:03:24,040 --> 00:03:30,680
要让这10万台超级计算机去每秒尝试那一百万亿的密钥，
将要花费数十年的时间，才能尝试每一种组合。

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00:03:30,680 --> 00:03:37,690
哪怕仅仅是破解一条由256位加密保护的信息。

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00:03:37,690 --> 00:03:43,320
当然，计算机芯片的速度是它的两倍，大小是它的一半。

38
00:03:43,320 --> 00:03:48,400
如果这种指数级的发展速度继续下去，今天不可能解决的问题，

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00:03:48,400 --> 00:03:54,680
将在未来几百年内得到解决，那么256位元也将不足以保证安全。

40
00:03:54,680 --> 00:04:01,070
事实上,我们已经不得不增加标准关键的长度来跟上计算机的速度。

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00:04:01,070 --> 00:04:05,540
好消息是，使用较长的密钥并不会使加密消息变得更加困难，

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00:04:05,540 --> 00:04:11,660
但它会成倍地增加破解密码所需的猜测次数。

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00:04:11,660 --> 00:04:16,779
当发送方和接收方使用相同的密钥对消息进行加密和解密时，

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00:04:16,779 --> 00:04:24,199
称为对称加密。像凯撒密码(Caesar Cipher)这样的对称加密技术，

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00:04:24,199 --> 00:04:29,710
密钥必须由两个人事先私下商定。这对我们来说是件好事，

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00:04:29,710 --> 00:04:35,840
但互联网是开放的，是公开的，所以两台计算机不可能私下“见面”，

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00:04:35,840 --> 00:04:41,599
就密钥达成一致。相反，计算机使用非对称加密密钥，

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00:04:41,599 --> 00:04:49,020
即公钥可以与任何人交换不共享的私钥。公钥用于加密数据，

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00:04:49,020 --> 00:04:55,800
任何人都可以使用它来创建一条秘密消息，但是只有

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00:04:55,800 --> 00:05:01,270
访问私钥的计算机才能解密这个秘密。至于，它是如何工作的

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00:05:01,270 --> 00:05:06,129
是一些我们暂时不会提及的数学知识。现在，假设你有一个个人邮箱，

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00:05:06,129 --> 00:05:11,430
任何人都可以将邮件存入该邮箱，但他们需要一个密钥。你可以

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00:05:11,430 --> 00:05:16,509
复制多份密钥，然后寄给你的朋友，或者直接把它公开。你的朋友

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00:05:16,509 --> 00:05:21,400
甚至陌生人都可以使用公钥访问您的储存槽并向其中发送消息，

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00:05:21,400 --> 00:05:27,400
但只有你可以使用你的私钥打开邮箱，访问收到的所有秘密消息。

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00:05:27,400 --> 00:05:31,539
你还可以通过使用朋友邮箱的公开密钥，将消息发回你的朋友。

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00:05:31,539 --> 00:05:37,620
通过这种方式，人们可以在不需要就私钥达成一致的情况下交换安全消息。

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00:05:37,620 --> 00:05:43,699
公钥密码学是开放internet上所有安全消息传递的基础，

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00:05:43,699 --> 00:05:49,340
包括称为SSL和TLS的安全协议，

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00:05:49,340 --> 00:05:55,900
它们在我们浏览web时保护我们。

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00:05:55,900 --> 00:06:01,400
今天，只要在浏览器的地址栏中看到小锁或https字母，

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00:06:01,400 --> 00:06:07,409
这意味着您的计算机，正在使用公钥加密与您所在的网站安全地交换数据。

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00:06:07,409 --> 00:06:13,400
随着越来越多的人上网，越来越多的私人数据将被传输，

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00:06:13,400 --> 00:06:19,080
保护这些数据的需求将变得更加重要。

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00:06:19,080 --> 00:06:24,059
随着计算机运行速度越来越快，我们将不得不开发新的方法，

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00:06:24,059 --> 00:06:29,259
使加密技术难以破解。这就是我的工作，它总是在变化。