數據加密的本質是數據轉換

A. 文件系統加密的技術原理是什麼，簡單解釋下就行

在資料庫加密技術中，除了從前端應用及資料庫自身角度實現資料庫加密外，基於資料庫底層依賴的文件系統或存儲硬體，也可以實現資料庫加密。文件系統加密技術是在操作系統的文件管理子系統層面上對文件進行加密，大多是通過對與文件管理子系統相關的操作系統內核驅動程序進行改造實現的。不同於文件加密只對單個文件設置訪問口令，或對單個文件的內容進行加密轉換，文件系統加密提供了一種加密文件系統格式（類似於ext4、xfs等文件系統格式），通過把磁碟存儲卷或其上的目錄設置為該文件加密系統格式，達到對存儲於卷或卷上目錄中文件進行加密的目的。文件系統加密技術本質上並不是資料庫加密技術，但可以用於對資料庫的數據文件進行存儲層面的加密。關於加密產品你咨詢安華金和就可以了，業內權威的加密廠商。

B. 數據加密技術在未來網路安全技術中的作用和地位

數據加密技術？作用是一個表面的說法。地位會占很大的。現在網路廣大。什麼樣的密碼之類的東西都能破解。「加密」是一個說法，也是用來保護資源的一種方法。（對不太會電腦人來的）網路以後的發展得看社會的現狀了。
數據加密（Data Encryption）技術是指將一個信息（或稱明文，plain text）經過加密鑰匙（Encryption key）及加密函數轉換，變成無意義的密文（cipher text），而接收方則將此密文經過解密函數、解密鑰匙（Decryption key）還原成明文。數據加密技術只有在指定的用戶或網路下，才能解除密碼而獲得原來的數據，這就需要給數據發送方和接受方以一些特殊的信息用於加解密，這就是所謂的密鑰。其密鑰的值是從大量的隨機數中選取的。 所謂數據加密（Data Encryption）技術是指將一個信息（或稱明文，plain text）經過加密鑰匙（Encryption key）及加密函數轉換，變成無意義的密文（cipher text），而接收方則將此密文經過解密函數、解密鑰匙（Decryption key）還原成明文。加密技術是網路安全技術的基石。

數據加密技術要求只有在指定的用戶或網路下，才能解除密碼而獲得原來的數據，這就需要給數據發送方和接受方以一些特殊的信息用於加解密，這就是所謂的密鑰。其密鑰的值是從大量的隨機數中選取的。

C. 簡單清晰，搞懂非對稱加密

最近在寫網站，到了發布部署階段，想把http升級成https，於是就從網上看有關SSL的技術貼，踩了些坑之後，就對SSL很感興趣。但這篇先不對具體技術細節過分追究，SSL究其根本，就是對數據傳輸進行加密。

加密的本質又無非是用特定規則將信息轉換成另一種格式，轉換後，如果不用特定規則解密就會導致算力成本劇增。

世界上沒有絕對的安全加密演算法，但只要通過演算法將解密的（算力或時間成本）增大到 「現世不可解」 就足夠了。

「現世不可解」 ：我編的詞，舉個例子。我給你發我愛你，但我用某加密演算法把這句話轉換成其他內容，如果我不告訴你解密演算法，你想通過純暴力破解從00 01 10 11開始嘗試，得需要用太湖之光算135年，得算到我墳頭草1米的時候。這就叫現世不可解，這輩子夠嗆了，下輩子吧。

有，只要你加密的內容其本身價值遠低於解密成本，那麼在所有人都是理性人的前提下，你這個加密就是絕對安全的。

說完了本質，我們再來看錶象。加密又分為 對稱加密 和 非對稱加密 。

就一個固定的規則，加密用它，解密也用它，這個規則一般叫做 密鑰 。通信雙方要提前溝通好，知道密鑰是什麼。

但這時候就產生問題了，只看發送加密的信息，這沒問題。但是我密鑰咋也不能一起發吧。如果發送的密鑰被人截獲監聽了，那不就又跟裸奔一樣嗎。因此對稱加密的密鑰，通信雙方需要線下溝通好，如果不方便見面，那就弄個軟盤把密鑰放進去，靠硬體進行解密。

由於產生年代較早，當時對稱加密的密鑰一般也就56bit，隨著計技術的發展，計算機越來越快。出現了暴力破解的可能，56bit，可能幾天就試出來了。那咋辦？

最簡單的辦法，增常密鑰位數，例如triple-DES（最長168bit的密鑰），AES（最高256bit的密鑰）。最起碼ASE達到了「現世不可解」的程度。但通信雙方總是線下約定或者用硬體介質當密鑰也不太方便，1對1還好，但我要是給1萬個人，10萬個人發消息。我難道還要每個人都線下約定好，或者每人給張軟盤嘛？這顯然太蠢了。於是解決方案出來了：非對稱加密！

其實也好理解，對稱加密不是一個密鑰嗎？非對稱有兩個：
一個叫 公鑰，用來加密。 一個叫 私鑰，用來解密。

其中核心觀念就是加密和解密使用不同的規則，並且這兩種規則之間存在某種對應的數學關系。感興趣，自己去搜一下RSA演算法，涉及數學的部分我覺得很無趣就不寫了。你只需要理解， 公鑰和私鑰有數學關聯，但是不能互推，並且承擔了不同工作就夠了。

對稱加密： 加密解密速度很快，高效，但密鑰傳遞不安全，並且面臨大量的密鑰管理問題。常見的演算法有DES、AES。

非對稱加密： 安全，但費時，慢。只適合對少量數據進行加密。常用到的領域有SSL、Bitcoin。

最後，得出如何進行高效加密的方法：二者混用。步驟如圖：

D. 什麼是數據加密

數據加密，最常見的就是對文件文檔進行加密處理，如最常見的如AES256,512，SM2、SM3等高強度加密演算法，或現在最常用的透明加密技術，一般分為驅動層及應用層透明加密，通過這些加密技術的結合，並開發出的透明加密軟體，如紅線防泄密系統，就完成了數據加密！

E. 數據加密

數據加密技術是指將一個信息或稱明文，經過加密鑰匙及加密函數轉換，變成無意義的密文，而接收方則將此密文經過解密函數、解密鑰匙還原成明文。加密技術廣泛用於網路數據的安全領域。

數據加密技術要求只有在指定的用戶或網路下，才能解除密碼而獲得原來的數據，這就需要給數據發送方和接受方以一些特殊的信息用於加解密，這就是所謂的密鑰。其密鑰的值是從大量的隨機數中選取的。按加密演算法分為專用密鑰和公開密鑰兩種。

1）專用密鑰，又稱為對稱密鑰或單密鑰，加密和解密時使用同一個密鑰，即同一個演算法。如DES和MIT的Kerberos演算法。專用密鑰是最簡單方式，通信雙方必須交換彼此密鑰，當需給對方發信息時，用自己的加密密鑰進行加密，而在接收方收到數據後，用對方所給的密鑰進行解密。當一個文本要加密傳送時，該文本用密鑰加密構成密文，密文在信道上傳送，收到密文後用同一個密鑰將密文解出來，形成普通文體供閱讀。由於對稱密鑰運算量小、速度快、安全強度高，因而目前仍廣泛被採用。

2）公開密鑰，又稱非對稱密鑰，加密和解密時使用不同的密鑰，即不同的演算法，雖然兩者之間存在一定的關系，但不可能輕易地從一個推導出另一個。有一把公用的加密密鑰，有多把解密密鑰，如RSA演算法。公開密鑰由於兩個密鑰（加密密鑰和解密密鑰）各不相同，因而可以將一個密鑰公開，而將另一個密鑰保密，同樣可以起到加密的作用。在這種編碼過程中，一個密碼用來加密消息，而另一個密碼用來解密消息。在兩個密鑰中有一種關系，通常是數學關系。公鑰和私鑰都是一組十分長的、數字上相關的素數（是另一個大數字的因數）。有一個密鑰不足以翻譯出消息，因為用一個密鑰加密的消息只能用另一個密鑰才能解密。每個用戶可以得到唯一的一對密鑰，一個是公開的，另一個是保密的。公共密鑰保存在公共區域，可在用戶中傳遞，甚至可印在報紙上面。而私鑰必須存放在安全保密的地方。任何人都可以有你的公鑰，但是只有你一個人能有你的私鑰。它的工作過程是：「你要我聽你的嗎？除非你用我的公鑰加密該消息，我就可以聽你的，因為我知道沒有別人在偷聽。只有我的私鑰（其他人沒有）才能解密該消息，所以我知道沒有人能讀到這個消息。我不必擔心大家都有我的公鑰，因為它不能用來解密該消息。」公開密鑰的加密機制雖提供了良好的保密性，但難以鑒別發送者，即任何得到公開密鑰的人都可以生成和發送報文。數字簽名機制提供了一種鑒別方法，以解決偽造、抵賴、冒充和篡改等問題。

F. 數據加密的基本功能是什麼

數據加密的基本功能是防止查看數據文件、防止數據被泄露、防止特權用戶看私人數據。x0dx0a數據加密又稱密碼學，它是一門歷史悠久的技術，指通過加密演算法和加密密鑰將明文轉變為密文，而解密則是通過解密演算法和解密密鑰將密文恢復為明文。加密演算法是公開的，而密鑰則是不公開的。數據加密的術語有：明文，即原始的或未加密的數據。通過加密演算法對其進行加密，加密演算法的輸入信息為明文和密鑰；密文，明文加密後的格式，是加密演算法的輸出信息。加密演算法是公開的，而密鑰則是不公開的。密文，不應為無密鑰的用戶理解，用於數據的存儲以及傳輸。x0dx0a傳統加密方法有兩種，替換和置換。上面的例子採用的就是替換的方法：使用密鑰將明文中的每一個字元轉換為密文中的一個字元。而置換僅將明文的字元按不同的順序重新排列。單獨使用這兩種方法的任意一種都是不夠安全的，但是將這兩種方法結合起來就能提供相當高的安全程度。數據加密標准（DataEncryptionStandard，簡稱DES）就採用了這種結合演算法，它由IBM制定，並在1977年成為美國官方加密標准。x0dx0a更多關於數據加密的基本功能是什麼，進入：https://www.abcgonglue.com/ask/fe6b3a1615826173.html?zd查看更多內容

G. 數據加密是什麼的過程

是一個可逆過程。用合適的秘鑰加演算法可以還原出密文。
另，有不可逆過程，比如你的密碼。經過加密演算法後形成一串密文。無法通過密文倒推到密碼。但可以通過相同的密碼通過同樣演算法生成密文經過比對，確認你的身份。
通常數據加密是指第一種情況。
演算法有很多。。真的很多。保密的程度不同。
基本就是加減，異或之類的一個集合。

H. 數據在網路上傳輸為什麼要加密現在常用的數據加密演算法主要有哪些

數據傳輸加密技術的目的是對傳輸中的數據流加密，通常有線路加密與端—端加密兩種。線路加密側重在線路上而不考慮信源與信宿，是對保密信息通過各線路採用不同的加密密鑰提供安全保護。

端—端加密指信息由發送端自動加密，並且由TCP/IP進行數據包封裝，然後作為不可閱讀和不可識別的數據穿過互聯網，當這些信息到達目的地，將被自動重組、解密，而成為可讀的數據。

數據存儲加密技術的目的是防止在存儲環節上的數據失密，數據存儲加密技術可分為密文存儲和存取控制兩種。前者一般是通過加密演算法轉換、附加密碼、加密模塊等方法實現；後者則是對用戶資格、許可權加以審查和限制，防止非法用戶存取數據或合法用戶越權存取數據。

常見加密演算法

1、DES（Data Encryption Standard）：對稱演算法，數據加密標准，速度較快，適用於加密大量數據的場合；

2、3DES（Triple DES）：是基於DES的對稱演算法，對一塊數據用三個不同的密鑰進行三次加密，強度更高；

3、RC2和RC4：對稱演算法，用變長密鑰對大量數據進行加密，比 DES 快；

4、IDEA（International Data Encryption Algorithm）國際數據加密演算法，使用 128 位密鑰提供非常強的安全性；

5、RSA：由 RSA 公司發明，是一個支持變長密鑰的公共密鑰演算法，需要加密的文件塊的長度也是可變的，非對稱演算法； 演算法如下：

首先, 找出三個數，p，q，r，其中 p，q 是兩個不相同的質數，r 是與 (p-1)(q-1) 互為質數的數。

p，q，r這三個數便是 private key。接著，找出 m，使得 rm == 1 mod (p-1)(q-1).....這個 m 一定存在，因為 r 與 (p-1)(q-1) 互質，用輾轉相除法就可以得到了。再來，計算 n = pq.......m，n 這兩個數便是 public key。

6、DSA（Digital Signature Algorithm）：數字簽名演算法，是一種標準的 DSS（數字簽名標准），嚴格來說不算加密演算法；

7、AES（Advanced Encryption Standard）：高級加密標准，對稱演算法，是下一代的加密演算法標准，速度快，安全級別高，在21世紀AES 標準的一個實現是 Rijndael 演算法。

8、BLOWFISH，它使用變長的密鑰，長度可達448位，運行速度很快；

9、MD5：嚴格來說不算加密演算法，只能說是摘要演算法；

對MD5演算法簡要的敘述可以為：MD5以512位分組來處理輸入的信息，且每一分組又被劃分為16個32位子分組，經過了一系列的處理後，演算法的輸出由四個32位分組組成，將這四個32位分組級聯後將生成一個128位散列值。

(8)數據加密的本質是數據轉換擴展閱讀

數據加密標准

傳統加密方法有兩種，替換和置換。上面的例子採用的就是替換的方法：使用密鑰將明文中的每一個字元轉換為密文中的一個字元。而置換僅將明文的字元按不同的順序重新排列。單獨使用這兩種方法的任意一種都是不夠安全的，但是將這兩種方法結合起來就能提供相當高的安全程度。

數據加密標准（Data Encryption Standard，簡稱DES）就採用了這種結合演算法，它由IBM制定，並在1977年成為美國官方加密標准。

DES的工作原理為：將明文分割成許多64位大小的塊，每個塊用64位密鑰進行加密，實際上，密鑰由56位數據位和8位奇偶校驗位組成，因此只有56個可能的密碼而不是64個。

每塊先用初始置換方法進行加密，再連續進行16次復雜的替換，最後再對其施用初始置換的逆。第i步的替換並不是直接利用原始的密鑰K，而是由K與i計算出的密鑰Ki。

DES具有這樣的特性，其解密演算法與加密演算法相同，除了密鑰Ki的施加順序相反以外。

參考資料來源：網路-加密演算法

參考資料來源：網路-數據加密

I. 什麼叫數據加密

. 數據加密標准
傳統加密方法有兩種，替換和置換。上面的例子採用的就是替換的方法：使用密鑰將明文中的每一個字元轉換為密
文中的一個字元。而置換僅將明文的字元按不同的順序重新排列。單獨使用這兩種方法的任意一種都是不夠安全的，但
是將這兩種方法結合起來就能提供相當高的安全程度。數據加密標准（Data Encryption Standard，簡稱DES）就採用了
這種結合演算法，它由IBM制定，並在1977年成為美國官方加密標准。
DES的工作原理為：將明文分割成許多64位大小的塊，每個塊用64位密鑰進行加密，實際上，密鑰由56位數據位和8
位奇偶校驗位組成，因此只有256個可能的密碼而不是264個。每塊先用初始置換方法進行加密，再連續進行16次復雜的
替換，最後再對其施用初始置換的逆。第i步的替換並不是直接利用原始的密鑰K，而是由K與i計算出的密鑰Ki。
DES具有這樣的特性，其解密演算法與加密演算法相同，除了密鑰Ki的施加順序相反以外。
2. 公開密鑰加密
多年來，許多人都認為DES並不是真的很安全。事實上，即使不採用智能的方法，隨著快速、高度並行的處理器的出
現，強制破解DES也是可能的。公開密鑰加密方法使得DES以及類似的傳統加密技術過時了。公開密鑰加密方法中，加密
演算法和加密密鑰都是公開的，任何人都可將明文轉換成密文。但是相應的解密密鑰是保密的（公開密鑰方法包括兩個密鑰，
分別用於加密和解密），而且無法從加密密鑰推導出，因此，即使是加密者若未被授權也無法執行相應的解密。
公開密鑰加密思想最初是由Diffie和Hellman提出的，最著名的是Rivest、Shamir以及Adleman提出的，現在通常稱為
RSA（以三個發明者的首位字母命名）的方法，該方法基於下面的兩個事實：
1) 已有確定一個數是不是質數的快速演算法；
2) 尚未找到確定一個合數的質因子的快速演算法。
RSA方法的工作原理如下：
1) 任意選取兩個不同的大質數p和q，計算乘積r=p*q；
2) 任意選取一個大整數e，e與(p-1)*(q-1)互質，整數e用做加密密鑰。注意：e的選取是很容易的，例如，所有大
於p和q的質數都可用。
3) 確定解密密鑰d：
d * e = 1 molo（p - 1）*（q - 1）
根據e、p和q可以容易地計算出d。
4) 公開整數r和e，但是不公開d；
5) 將明文P (假設P是一個小於r的整數)加密為密文C，計算方法為：
C = Pe molo r
6) 將密文C解密為明文P，計算方法為：
P = Cd molo r
然而只根據r和e（不是p和q）要計算出d是不可能的。因此，任何人都可對明文進行加密，但只有授權用戶（知道d）
才可對密文解密。

J. 數據加密和數據簽名的原理作用

加密可以幫助保護數據不被查看和修改，並且可以幫助在本不安全的信道上提供安全的通信方式。例如，可以使用加密演算法對數據進行加密，在加密狀態下傳輸數據，然後由預定的接收方對數據進行解密。如果第三方截獲了加密的數據，解密數據是很困難的。

在一個使用加密的典型場合中，雙方（小紅和小明）在不安全的信道上通信。小紅和小明想要確保任何可能正在偵聽的人無法理解他們之間的通信。而且，由於小紅和小明相距遙遠，因此小紅必須確保她從小明處收到的信息沒有在傳輸期間被任何人修改。此外，她必須確定信息確實是發自小明而不是有人模仿小明發出的。

加密用於達到以下目的：

保密性：幫助保護用戶的標識或數據不被讀取。
數據完整性：幫助保護數據不更改。
身份驗證：確保數據發自特定的一方。
為了達到這些目的，您可以使用演算法和慣例的組合（稱作加密基元）來創建加密方案。下表列出了加密基元及它們的用法。

加密基元 使用
私鑰加密（對稱加密） 對數據執行轉換，使第三方無法讀取該數據。此類型的加密使用單個共享的機密密鑰來加密和解密數據。
公鑰加密（不對稱加密） 對數據執行轉換，使第三方無法讀取該數據。此類加密使用公鑰/私鑰對來加密和解密數據。
加密簽名 通過創建對特定方唯一的數字簽名來幫助驗證數據是否發自特定方。此過程還使用哈希函數。
加密哈希 將數據從任意長度映射為定長位元組序列。哈希在統計上是唯一的；不同的雙位元組序列不會哈希為同一個值。

私鑰加密
私鑰加密演算法使用單個私鑰來加密和解密數據。由於具有密鑰的任意一方都可以使用該密鑰解密數據，因此必須保護密鑰不被未經授權的代理得到。私鑰加密又稱為對稱加密，因為同一密鑰既用於加密又用於解密。私鑰加密演算法非常快（與公鑰演算法相比），特別適用於對較大的數據流執行加密轉換。

通常，私鑰演算法（稱為塊密碼）用於一次加密一個數據塊。塊密碼（如 RC2、DES、TrippleDES 和 Rijndael）通過加密將 n 位元組的輸入塊轉換為加密位元組的輸出塊。如果要加密或解密位元組序列，必須逐塊進行。由於 n 很小（對於 RC2、DES 和 TripleDES，n = 8 位元組；n = 16 [默認值]；n = 24；對於 Rijndael，n = 32），因此必須對大於 n 的值一次加密一個塊。

基類庫中提供的塊密碼類使用稱作密碼塊鏈 (CBC) 的鏈模式，它使用一個密鑰和一個初始化向量 (IV) 對數據執行加密轉換。對於給定的私鑰 k，一個不使用初始化向量的簡單塊密碼將把相同的明文輸入塊加密為同樣的密文輸出塊。如果在明文流中有重復的塊，那麼在密文流中將存在重復的塊。如果未經授權的用戶知道有關明文塊的結構的任何信息，就可以使用這些信息解密已知的密文塊並有可能發現您的密鑰。若要克服這個問題，可將上一個塊中的信息混合到加密下一個塊的過程中。這樣，兩個相同的明文塊的輸出就會不同。由於該技術使用上一個塊加密下一個塊，因此使用了一個 IV 來加密數據的第一個塊。使用該系統，未經授權的用戶有可能知道的公共消息標頭將無法用於對密鑰進行反向工程。

可以危及用此類型密碼加密的數據的一個方法是，對每個可能的密鑰執行窮舉搜索。根據用於執行加密的密鑰大小，即使使用最快的計算機執行這種搜索，也極其耗時，因此難以實施。使用較大的密鑰大小將使解密更加困難。雖然從理論上說加密不會使對手無法檢索加密的數據，但這確實極大增加了這樣做的成本。如果執行徹底搜索來檢索只在幾天內有意義的數據需要花費三個月的時間，那麼窮舉搜索的方法是不實用的。

私鑰加密的缺點是它假定雙方已就密鑰和 IV 達成協議，並且互相傳達了密鑰和 IV 的值。並且，密鑰必須對未經授權的用戶保密。由於存在這些問題，私鑰加密通常與公鑰加密一起使用，來秘密地傳達密鑰和 IV 的值。

假設小紅和小明是要在不安全的信道上進行通信的雙方，他們可能按以下方式使用私鑰加密。小紅和小明都同意使用一種具有特定密鑰和 IV 的特定演算法（如 Rijndael）。小紅撰寫一條消息並創建要在其上發送該消息的網路流。接下來，她使用該密鑰和 IV 加密該文本，並通過 Internet 發送該文本。她沒有將密鑰和 IV 發送給小明。小明收到該加密文本並使用預先商定的密鑰和 IV 對它進行解密。如果傳輸的內容被人截獲，截獲者將無法恢復原始消息，因為截獲者並不知道密鑰或 IV。在這個方案中，密鑰必須保密，但 IV 不需要保密。在一個實際方案中，將由小紅或小明生成私鑰並使用公鑰（不對稱）加密將私鑰（對稱）傳遞給對方。有關更多信息，請參見本主題後面的有關公鑰加密的部分。

.NET Framework 提供以下實現私鑰加密演算法的類：

DESCryptoServiceProvider
RC2CryptoServiceProvider
RijndaelManaged

公鑰加密
公鑰加密使用一個必須對未經授權的用戶保密的私鑰和一個可以對任何人公開的公鑰。公鑰和私鑰都在數學上相關聯；用公鑰加密的數據只能用私鑰解密，而用私鑰簽名的數據只能用公鑰驗證。公鑰可以提供給任何人；公鑰用於對要發送到私鑰持有者的數據進行加密。兩個密鑰對於通信會話都是唯一的。公鑰加密演算法也稱為不對稱演算法，原因是需要用一個密鑰加密數據而需要用另一個密鑰來解密數據。

公鑰加密演算法使用固定的緩沖區大小，而私鑰加密演算法使用長度可變的緩沖區。公鑰演算法無法像私鑰演算法那樣將數據鏈接起來成為流，原因是它只可以加密少量數據。因此，不對稱操作不使用與對稱操作相同的流模型。

雙方（小紅和小明）可以按照下列方式使用公鑰加密。首先，小紅生成一個公鑰/私鑰對。如果小明想要給小紅發送一條加密的消息，他將向她索要她的公鑰。小紅通過不安全的網路將她的公鑰發送給小明，小明接著使用該密鑰加密消息。（如果小明在不安全的信道如公共網路上收到小紅的密鑰，則小明必須同小紅驗證他具有她的公鑰的正確副本。）小明將加密的消息發送給小紅，而小紅使用她的私鑰解密該消息。

但是，在傳輸小紅的公鑰期間，未經授權的代理可能截獲該密鑰。而且，同一代理可能截獲來自小明的加密消息。但是，該代理無法用公鑰解密該消息。該消息只能用小紅的私鑰解密，而該私鑰沒有被傳輸。小紅不使用她的私鑰加密給小明的答復消息，原因是任何具有公鑰的人都可以解密該消息。如果小紅想要將消息發送回小明，她將向小明索要他的公鑰並使用該公鑰加密她的消息。然後，小明使用與他相關聯的私鑰來解密該消息。

在一個實際方案中，小紅和小明使用公鑰（不對稱）加密來傳輸私（對稱）鑰，而對他們的會話的其餘部分使用私鑰加密。

公鑰加密具有更大的密鑰空間（或密鑰的可能值范圍），因此不大容易受到對每個可能密鑰都進行嘗試的窮舉攻擊。由於不必保護公鑰，因此它易於分發。公鑰演算法可用於創建數字簽名以驗證數據發送方的身份。但是，公鑰演算法非常慢（與私鑰演算法相比），不適合用來加密大量數據。公鑰演算法僅對傳輸很少量的數據有用。公鑰加密通常用於加密一個私鑰演算法將要使用的密鑰和 IV。傳輸密鑰和 IV 後，會話的其餘部分將使用私鑰加密。

.NET Framework 提供以下實現公鑰加密演算法的類：

DSACryptoServiceProvider
RSACryptoServiceProvider
數字簽名
公鑰演算法還可用於構成數字簽名。數字簽名驗證發送方的身份（如果您信任發送方的公鑰）並幫助保護數據的完整性。使用由小紅生成的公鑰，小紅的數據的接收者可以通過將數字簽名與小紅的數據和小紅的公鑰進行比較來驗證是否是小紅發送了該數據。

為了使用公鑰加密對消息進行數字簽名，小紅首先將哈希演算法應用於該消息以創建消息摘要。該消息摘要是數據的緊湊且唯一的表示形式。然後，小紅用她的私鑰加密該消息摘要以創建她的個人簽名。在收到消息和簽名時，小明使用小紅的公鑰解密簽名以恢復消息摘要，並使用與小紅所使用的相同的哈希演算法來散列消息。如果小明計算的消息摘要與從小紅那裡收到的消息摘要完全一致，小明就可以確定該消息來自私鑰的持有人，並且數據未被修改過。如果小明相信小紅是私鑰的持有人，則他知道該消息來自小紅。

請注意，由於發送方的公鑰為大家所周知，並且它通常包含在數字簽名格式中，因此任何人都可以驗證簽名。此方法不保守消息的機密；若要使消息保密，還必須對消息進行加密。

.NET Framework 提供以下實現數字簽名演算法的類：

DSACryptoServiceProvider
RSACryptoServiceProvider
哈希值
哈希演算法將任意長度的二進制值映射為固定長度的較小二進制值，這個小的二進制值稱為哈希值。哈希值是一段數據唯一且極其緊湊的數值表示形式。如果散列一段明文而且哪怕只更改該段落的一個字母，隨後的哈希計算都將產生不同的值。要找到散列為同一個值的兩個不同的輸入，在計算上是不可能的。

消息身份驗證代碼 (MAC) 哈希函數通常與數字簽名一起用於對數據進行簽名，而消息檢測代碼 (MDC) 哈希函數則用於數據完整性。

雙方（小紅和小明）可按下面的方式使用哈希函數來確保數據的完整性。如果小紅對小明編寫一條消息並創建該消息的哈希，則小明可以在稍後散列該消息並將他的哈希與原始哈希進行比較。如果兩個哈希值相同，則該消息沒有被更改；如果值不相同，則該消息在小紅編寫它之後已被更改。為了使此系統發揮作用，小紅必須對除小明外的所有人保密原始的哈希值。

.NET Framework 提供以下實現數字簽名演算法的類：

HMACSHA1
MACTripleDES
MD5CryptoServiceProvider
SHA1Managed
SHA256Managed
SHA384Managed
SHA512Managed
隨機數生成
隨機數生成是許多加密操作不可分割的組成部分。例如，加密密鑰需要盡可能地隨機，以便使生成的密鑰很難再現。加密隨機數生成器必須生成無法以計算方法推算出（低於 p < .05 的概率）的輸出；即，任何推算下一個輸出位的方法不得比隨機猜測具有更高的成功概率。.NET Framework 中的類使用隨機數生成器生成加密密鑰。

RNGCryptoServiceProvider 類是隨機數生成器演算法的實現。