[New]密码学演化史秘辛(链芝士)

密码学是现代电子信息社会的基石，那么它是因何变得如此举足轻重呢？
有趣的是，将密码学作为一门科学(或艺术)进行系统的学习研究仅仅只有100个春秋。
"密码学"(cryptography)衍生自希腊语中的"krypto"和"graphein",它们的意思分别是"隐藏"和“书写”。
密码学的第一种类型是简单的“写”，因为大多数人都读不懂。后来大部分伟大的“文明”都使用某种密码学来传递重要的私密信息。
密码学的早期形式是“密码”，密码是用于加密或解密的算法。基于所使用字母的频率，
密码的安全性容易被破坏，并且某种密码的一般形式被发现，那么它们就过时了。
密码学史上的下一个重大突破出现在17世纪，即第一个加密密钥的问世，
这无异于在密码学圈中掀起惊涛骇浪，对其造成了重大转变(从隐藏系统转变成隐藏密钥)。
这意味着系统可以是公共的，并且在不掌握密钥的前提下，是不能读取对应的消息的，这攻克了整个系统随着其机制的暴露而变得过时的顽疾。
在19世纪期间，第一次使用转轮机(rotor cipher machine)进行加密 ；
20世纪问世的Enigma的发明是一个技术里程碑，被誉为最难攻破的密码之一，然而这在之后最终被波兰攻破。

战争结束后，密码学逐步进入商业应用领域，IBM是第一家系统开发加密组的公司，
这在之后成为美国第一个加密标准。但它只是昙花一现，因为它能被简单但非常强大的方法所攻破，即“暴力破解”。这涉及到在一个“计算密集”的过程中简单地尝试所有可能的组合，这也为在之后计算能力的提高而选择增加私钥的复杂性埋下伏笔。

密码学一直是加密密钥的复杂性和可用计算能力之间的追逐游戏，从原则上来说，任何密钥都容易受到暴力攻击；密钥越复杂，这种攻击破解就越耗时。

正是因为技术和计算能力的不断进步，使得民众能够将越来越多的数据迁移到数字领域，这在带来速度，可访问性和便利性的同时，

密码学正竭力保护数字数据，以使其不被用于非法目的。但与所有权利一样，利益之间存在相互竞争。在某些情况下，执法部门有合法的权利拦截通信，平衡这些权利需要在“安全”和“隐私”之间如履薄冰。

密码学的重要性可以概括为：它是用户在数字世界中保护其私有数据的唯一工具，随着数字世界中用户的不断增长，密码学也变得越来越重要。

如今，为了满足与不受信任的各方进行通信的需要，"公钥加密"与“非对称加密”声名鹊起。这种加密方法依赖于发送者用来加密信息的公钥和接收者拥有的私钥（用于解密消息）。这个过程是单向的，意味着没有其他人可以解密消息。

但是即使是最先进的加密方法也会有其软肋，当今密码学的目标是创建算法，使其在计算上无法获取私钥。

那么隐私呢？
尽管由于计算时间的限制，最先进的加密协议几乎不可破解，但大家一直在寻求更多的方式来实现隐私交易。
随着计算能力和密码学的进步，信任已经成为关注隐私的群体的新目标。
密码学家认为，如果可以加密并有效地隐藏数据使其对无关的人不可见，那么也许有一种方法可以在不显示数据的情况下与其进行交易。

诚然，在二十世纪八十年代，零知识证明和加密数据计算等工具的问世，
通过将数学转换应用于基础数据，这些工具使人能够与数据进行交互并验证加密数据，从而有效地在密码学领域掀起另一场风暴。

现在，数据交换可以是私密的，甚至在直接交易的各方之间。

时间来到2012年，来自IBM和微软的Pinocchio在零知识证明的计算需求上得到突破，使其减少20倍；
将验证的需求减少了50倍，从而使其在实际应用中有足够优秀的表现。
它现在可用于隐藏双方之间的数据，并且仍允许它们进行交易，
更重要的是，它不只是存在于理论上，它的速度足够快，这意味着它使其对应的个人和商业应用程序成为现实。

同样的，在尖端的隐私保护技术方面，新的实施方案如雨后春笋般层出不穷，包括：
1.安全的私人在线投票；
2.提供加密资产证明，而无需透露一个账户中可用的资金；
3.包含数据提供商和买方的市场，企业能够在决定购买数据之前尝试数据，同时保持数据隐藏；
4.在不公开数据或模型的情况下，可以演示模型对新数据的预测能力；

那么密码学的未来蓝图又是怎么样的呢？
**量子计算**
量子计算也许是密码学的一系列前沿发现所蕴含着的一个令人兴奋的未来。
基于粒子叠加属性的量子计算能够以指数方式增加可用的计算能力。这意味着目前在硅芯片上运行效率低下的加密转换可以在量子芯片上高效运行。

**同态加密**
如今用户在数据通过互联网传输时以及在存储设备上处于静态时对数据进行加密，但是用户必须解密数据才能使用或分析它，从而产生潜在的安全漏洞。 
同态加密是一种解决该问题的新思想，允许用户在不解密的情况下处理数据。
通过同态加密，用户处理加密数据并生成加密结果。 

因此，之前所说的“追逐游戏”仍在上演，量子计算的进步引发了量子加密，它利用量子粒子的特性来确保不可破解的加密。 
已有几个项目致力于量子加密及其实施方案，尽管大规模的量子计算可能需要很多年的时间，
但我仍然密切关注这项技术。然而，在此之前，可以应用加密技术来改进最先进的协议，使它们更有效，对用户更友好。 
我相信，在一个最有价值的资产是信息的世界中，值得探索应用密码学的新技术来守护它。