Diffie-Hellman密钥交换是 公钥密码学最重要的发展之一 并且仍然经常在当今各种不同的安全协议中实施. 它允许以前未见过的两个参与者安全地建立密钥，他们可以使用该密钥来保护其通信。在本文中，我们将解释其用途，逐步操作，其不同的变体以及为了安全实施而需要注意的安全注意事项. 什么是Diffie-Hellman密钥交换? Diffie-Hellman密钥交换是 第一种广泛使用的在不安全通道上安全开发和交换密钥的方法. 在上述术语中，这似乎并不那么令人兴奋或具有突破性，所以让我们举一个例子来说明为什么Diffie-Hellman密钥交换是密码学领域如此重要的里程碑，以及为什么今天仍然如此频繁使用它. 假设您是最高机密的间谍，您需要向总部发送一些重要信息. 您将如何阻止您的敌人掌握信息? 最常见的解决方案是使用代码对消息进行加密。最简单的方法是预先安排您计划使用的任何类型的代码和密钥，或者通过安全的通信渠道进行处理. 假设您是个特别卑鄙的间谍，并且您和您的总部决定使用弱转换密码对邮件进行编码。在此代码中，每个“ a”都变为“ b”，每个“ b”都变为“ c”，每个“ c”都变为“ d”，依此类推，一直到“ z”都变为“ a”. 在此转换密码下，“让我们吃饭”的消息变为“ Mfu’t hfu ejoofs”。幸运的是，在我们的假设情况下，您的对手和您一样无能，并且无法破解这样一个简单的代码，这使他们无法访问消息的内容. 但是，如果您无法事先与收件人安排代码，会发生什么情况？? 假设您想与一个从未见过盟友的间谍进行交流。您没有安全的渠道与他们交谈。如果您不加密消息，则任何拦截该消息的对手都可以阅读其中的内容。如果您在不告知盟友密码的情况下对其进行加密，那么敌人将无法读取它，但盟友也不会. 直到1970年代，这个问题一直是密码学最大的难题之一： 如果您没有机会提前共享密钥，如何与他人安全地交换信息? Diffie-Hellman密钥交换是解决此问题的第一个公开使用的机制。该算法允许从未碰面的人安全地创建共享密钥，即使是在对手可能正在监视的不安全通道上. Diffie-Hellman密钥交换的历史 Diffie-Hellman密钥交换的历史可以追溯到1970年代。在整个20世纪初期，密码学领域取得了显着发展，但这些进展主要集中在对称密钥密码学领域. 直到1976年，Whitfield Diffie和Martin Hellman发表论文后，公钥算法才在公共领域出现。, 密码学的新方向. 此次合作概述了新系统背后的机制，该新系统将被称为 Diffie-Hellman密钥交换. 该作品的部分灵感来自拉尔夫·默克尔（Ralph Merkle）的早期发展。所谓的 默克尔的谜题 涉及到一方创建并向另一方发送许多密码难题。这些难题将需要适度的计算资源来解决. 接收者会随机选择一个难题来解决，然后花费必要的精力来完成它. 解决难题后，就会向接收者显示标识符和会话密钥. 然后，接收者将标识符发送回原始发送者，让发送者知道已解决了哪个难题. 由于原始发件人创建了谜题，因此标识符可以使他们知道收件人发现了哪个会话密钥，并且双方可以使用此密钥进行更安全的通信。如果攻击者正在侦听交互，他们将可以访问所有谜题，以及接收者传输回原始发送者的标识符. 标识符不会告诉攻击者正在使用哪个会话密钥，因此解密信息的最佳方法是： 解决所有难题以找出正确的会话密钥. 由于攻击者平均必须解决一半的难题，因此最终导致他们发现密钥的难度比接收者要难得多. 这种方法提供了更高的安全性，但远非完美的解决方案。 Diffie-Hellman密钥交换采用了其中一些想法，并使它们变得更加复杂，从而创建了一种安全的公钥加密方法. 尽管它已被称为Diffie-Hellman密钥交换，但Martin Hellman提出将该算法命名为Diffie-Hellman-Merkle密钥交换，以反映Ralph Merkle对公共密钥密码学所做的工作. 公开认为，直到1997年英国政府解密1970年代初所做的工作时，默克尔，海尔曼和迪菲是最早开发公钥密码术的人。 詹姆斯·埃利斯，克利福德·考克斯和马尔科姆·威廉姆森….