加密（encryption）把数据打乱，只有拥有正确密钥的人才能读懂。原始的可读数据叫明文（plaintext），打乱后的结果叫密文（ciphertext），所用的方法叫加密算法。你可能被要求给出这些定义，解释为什么要加密，并追踪一个简单例子。
这一课接在浏览器与服务器如何通信之后，属于网络安全模块。
为什么要加密数据？
数据在网络上传送，会经过好几台发送者无法控制的设备。
加密的意思是：即使数据被截获，没有密钥也读不懂。它保护的是机密性，但不能阻止数据被复制或删除。
HTTPS 在浏览器和服务器之间使用加密，所以以 https 开头的网址，比以 http 开头的更适合用来发送密码。
什么是对称加密和非对称加密？
- 对称： 同一把密钥负责加密和解密。速度快，但发送者和接收者必须在不被别人看到的情况下共享密钥。
- 非对称： 公钥加密，对应的私钥解密。任何人都可以拥有公钥，只有所有者持有私钥，所以不必传送秘密密钥。
追踪例子：移位密码
移位（Caesar）密码把每个字母沿字母表移动若干位，这个数就是密钥。字母编号为 A = 0，B = 1，…… Z = 25。绕回开头用 MOD 26。
FUNCTION Shift(Letter : CHAR, Key : INTEGER) RETURNS CHAR
Pos <- ASC(Letter) - 65
NewPos <- (Pos + Key) MOD 26
RETURN CHR(NewPos + 65)
ENDFUNCTION这里 ASC('A') 是 65，所以减去 65 就得到 0 到 25 的位置。
例题。 用密钥 3 加密 CAT。
| 字母 | ASC | Pos | Pos + 3 | MOD 26 | CHR(+65) |
|---|---|---|---|---|---|
| C | 67 | 2 | 5 | 5 | F |
| A | 65 | 0 | 3 | 3 | D |
| T | 84 | 19 | 22 | 22 | W |
密文是 FDW。解密时改为减去密钥：F 是 5，5 − 3 = 2，也就是 C。
用 X 和密钥 3 检查绕回：ASC 是 88，Pos = 23，23 + 3 = 26，26 MOD 26 = 0，得到 A。字母表从 Z 绕回到 A。
要避开的错误
错误答案：「加密能阻止黑客拿到数据。」
学生声称加密能防止截获。
加密不能阻止截获。它让被截获的数据没有密钥就无法阅读。要写出入侵者手上剩下什么：密文。
追踪时的第二个失误是忘记 MOD 26。没有它，用密钥 3 加密 X 会得到 26，而 26 不是字母的位置。
自测
1. 用移位密钥 5 加密 ZOO。写出 Pos 的值。
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Z = 25，25 + 5 = 30，30 MOD 26 = 4，得 E。O = 14，14 + 5 = 19，得 T。第二个 O 同样是 T。密文：ETT。
2. 解密用密钥 5 加密的 MJQQT。
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每个位置减 5：M(12) 得 7 = H，J(9) 得 4 = E，Q(16) 得 11 = L，Q 得 L，T(19) 得 14 = O。明文是 HELLO。验算：HELLO 移位 5 得 MJQQT。
3. 在非对称加密中，用户要保密的是哪把密钥？
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私钥。公钥可以分享给任何人。
接下来学什么？
加密保护传输中的数据，但用户仍可能被骗而交出数据，见识别网络钓鱼信号。用综合练习和伪代码追踪训练器练习，后者很适合移位密码的追踪。
如果追踪算法是你丢分的地方，和老师一起逐题做是线上一对一 Computer Science 补习里很好的时间用法。