为什么「加密」不是你以为的那样安全

1. 为什么要关心这个问题？

你的数据库用了 AES-256 加密。你的 API 走 HTTPS。你的密码都做了哈希处理。系统一定是安全的，对吧？

不一定。

2011 年，索尼 PlayStation Network 被攻破。他们有加密。2017 年，Equifax 泄露了 1.47 亿条记录。他们也有加密。问题不在于缺少加密算法——而在于其他所有环节。

加密是工具，不是解决方案。 在错误的地方、用错误的方式使用它，或者不理解你真正面对的威胁，就像在一栋窗户大开的房子上装银行保险库的门一样。

2. 定义

加密 是使用算法和密钥将可读数据（明文）转换为不可读格式（密文）的过程，只有持有正确密钥的授权方才能逆转这个过程。

关键特性：

• 可逆性： 与哈希不同，加密被设计为可逆的（可解密）
• 密钥依赖： 安全性依赖于密钥的保密性，而非算法的保密性
• 用途特定： 不同的算法解决不同的问题

3. 「已加密」与「安全」之间的鸿沟

加密 ≠ 安全

考虑这个场景：

# "安全的"用户数据存储
encrypted_data = aes_encrypt(user_data, key)
database.store(encrypted_data)

# 但是密钥存在哪里？
key = "hardcoded_in_source_code"  # 灾难

数据确实加密了，但是：

• 密钥在源代码里（任何有仓库访问权限的人都能看到）
• 所有用户用同一个密钥（一次泄露 = 全部数据暴露）
• 没有密钥轮换机制
• 日志可能在加密前就记录了明文

如果密钥管理是破的，加密强度就毫无意义。

什么是威胁模型？

威胁模型 要回答：“我们在保护什么，防谁，在什么条件下？“

没有威胁模型，你只是在随机添加加密，然后祈祷它有用。

为什么「加密强度」不是唯一指标

AES-256 在当前技术下被认为是不可破解的。但攻击者不会攻击算法——他们攻击：

1. 密钥管理： 密钥存储在哪里，如何传输
2. 实现： 侧信道攻击、时序攻击
3. 人为因素： 钓鱼获取凭据、社会工程
4. 系统架构： 数据加密了但明文记录在日志里
5. 运维安全： 备份、调试日志、错误信息

攻击难度：
破解 AES-256：████████████████████（几乎不可能）
窃取密钥：    ████░░░░░░░░░░░░░░░░（容易得多）
钓鱼管理员：  ██░░░░░░░░░░░░░░░░░░（轻而易举）

4. 现实世界的失败案例

案例 1：Adobe（2013）

Adobe 加密了 1.53 亿个密码。听起来不错，对吧？

问题所在：

• 使用了 ECB 模式（密文中可见模式）
• 所有密码用同一个密钥
• 密码提示以明文存储在加密密码旁边

结果：攻击者可以通过找到相同的密文块来识别常见密码。提示信息让这变得更容易。

案例 2：WEP 协议

WEP（有线等效保密）使用 RC4 加密。算法本身不是问题。

问题所在：

• 24 位 IV（初始化向量）太短
• IV 以明文传输
• 大约 5000 个数据包后，IV 会重复
• 重复的 IV 允许统计攻击

结果：无论密码多复杂，WEP 都可以在几分钟内被破解。

案例 3：Heartbleed（2014）

OpenSSL 正确实现了 TLS 加密。加密本身没问题。

问题所在： 心跳扩展中的缓冲区过读漏洞泄露了服务器内存——包括私钥、用户密码和会话令牌。

结果：如果实现有漏洞，最安全的加密也没用。

5. 建立安全直觉

像攻击者一样思考

评估系统安全性时，问自己：

• “如果我想窃取这些数据，我会攻击加密… 还是找更简单的方法？”
• “这个链条中最薄弱的环节是什么？”
• “密钥在哪里？谁有访问权限？“

安全层次

┌─────────────────────────────────────┐
│           物理安全                  │  ← 数据中心访问
├─────────────────────────────────────┤
│           网络安全                  │  ← 防火墙、VPN
├─────────────────────────────────────┤
│          应用安全                   │  ← 输入验证、认证
├─────────────────────────────────────┤
│          密码学安全                 │  ← 加密、签名
├─────────────────────────────────────┤
│          密钥管理                   │  ← HSM、轮换、访问控制
├─────────────────────────────────────┤
│          运维安全                   │  ← 日志、监控、响应
└─────────────────────────────────────┘

加密只是其中一层。任何一层被突破都可能危及整个系统。

6. 常见误区

7. 实践要点

添加加密前，先问：

1. 我在缓解什么具体威胁？
2. 密钥将存储在哪里？
3. 谁需要解密访问权限？
4. 密钥如何轮换？
5. 如果密钥泄露会怎样？

正确的心态

不要想："我怎么加密这些数据？"
要想："什么可能出错，我如何防止它？"

8. 本章小结

三点要记住：

1. 加密是必要的，但不充分。 它是全面安全策略中的一个工具，而不是魔法解决方案。

2. 攻击者走阻力最小的路。 他们不会破解 AES-256；他们会窃取你的密钥、钓鱼你的管理员、或利用你的漏洞。

3. 从威胁建模开始。 在选择工具之前，先理解你在保护什么以及防谁。

9. 下一步

既然我们理解了加密不是银弹，下一个问题是：密码学到底解决什么问题？

在下一篇文章中，我们将探讨密码学的四个基本目标：机密性、完整性、认证和不可否认性——以及为什么用错误的工具解决错误的问题会导致灾难。