區塊鏈兄弟社區，區塊鏈技術專業問答先行者，中國區塊鏈技術愛好者聚集地
作者：於中陽
來源：區塊鏈兄弟
原文鏈接：http://www.blockchainbrother.com/article/83
算法的安全性
根據被破譯的難易程度，不同的密碼算法具有不同的安全等級。如果破譯算法的代價大於加密數據的價值，那么一般不會有人想去破譯它，即你可能是“安全的”。如果破譯算法所需的時間比加密數據保密的時間更長，那么你可能也是“安全的”。如果用單密鑰加密的數據量比破譯算法需要的數據量少得多，那么你也可能是“安全的”。
在這里說“可能”，是因為在密碼分析中總有新的突破。另一方面，隨着時間的推移，大多數數據的價值會越來越小。
Lars Knudsen曾把破譯算法分為不同的類別，安全性的遞減順序為：
（1）全部破譯（total break）。密碼分析者找出密鑰K，這樣就能得到
（2）全盤推導（global deduction）。密碼分析者找到一個替代算法A，在不知曉密鑰K的情況下等價於得到
（3）實例（或局部）推導（instance (or local) deduction）。密碼分析者從截獲的密文中找出明文。
（4）信息推導（information deduction）。密碼分析者獲得一些有關密鑰或明文的信息。這些信息可能是密鑰的幾位、有關明文格式的信息等。
若不論密碼分析者獲得多少密文，都沒有足夠的信息恢復出明文，那么這個算法就是無條件保密的（unconditionally secure）。事實上，只有一次一密亂碼本，才是不可破的（給出無限多的資源仍然不可破）。所有其他的密碼系統在唯密文攻擊中都是可破的，只要簡單的一個接一個的去嘗試每種可能的密鑰，並檢查所得明文是否有意義，這種方法稱為蠻力攻擊（brute-force attack）。
在密碼學中，更關心在計算上不可破譯的密碼系統。如果算法用（現在或者將來）可得到的資源都不能破譯，這個算法則被認為是計算安全的（computationally secure）。准確的說，“可用資源”就是公開數據的分析整理。
可以采用不同的方式衡量攻擊方法的復雜性：
1）數據復雜性（data complexity）。用於攻擊輸入所需要的數據量。
2）處理復雜性（processing complexity）。完成攻擊所需要的時間，也經常稱作工作因素（work factor）。
3）存儲需求（storage requirement）。進行攻擊所需要的存儲量。
作為一個法則，攻擊的復雜性取這三個因數的最小值。有些攻擊包括這三種復雜性的折中：存儲需求越大，攻擊可能越快。
復雜性用數量級來表示。如果算法的處理復雜性是2的128次方，那么破譯這個算法也需要2的128次方次運算（這些運算可能非常復雜和耗時）。假設我們擁有足夠的計算速度去完成每秒100萬次的運算，並且用100萬個並行處理器完成這個任務，那么仍然需要花費10的19次方年以上才能找到密鑰。（而這是宇宙年齡的10億倍）。
當攻擊的復雜性是常數時（除非一些密碼分析者發現更好的密碼分析攻擊），就只取決於計算能力了。在過去的半個世紀中，計算能力已經得到了顯著的提高，並且現在這種趨勢還在發展。許多的密碼分析攻擊用並行處理的機制進行計算非常理想，一個任務可以分成億萬個子任務，並且處理之間不需要相互作用。一種算法在現有技術條件下不可破譯就草率的宣稱是安全的，是很冒險的。從中我們可以得出，一個好的密碼系統應設計成能抵御未來多年后的計算能力的發展。