GnuPG中的加密算法 | AI生成和翻译
加密软件支持的算法（例如 GnuPG）
以下列出了类似 GnuPG（GPG）工具所支持的算法，这类工具常用于安全电子邮件（PGP/MIME）、文件加密和数字签名。算法分为四类：用于密钥交换和签名的公钥（非对称）密码学、用于批量数据加密的对称密码、用于完整性校验和签名的哈希函数，以及在加密前缩减数据大小的压缩方法。下文将按类别解析每种算法的用途和关键特性。
公钥算法
这类算法处理非对称操作：一个密钥（公钥）用于加密/验证签名，另一个密钥（私钥）用于解密/签名。它们通过密钥对实现安全通信。
- RSA：一种基础算法，同时支持加密和数字签名。因在大密钥尺寸（如 2048+ 位）下的安全性而广泛使用，但计算密集度高。
- ELG：主要用于加密（非签名）。基于离散对数问题，密钥交换效率高但生成的密文较大。
- DSA：专为数字签名设计（不支持加密）。依赖离散对数，常见于旧系统，现多被 ECDSA 取代以提升效率。
- ECDH：基于椭圆曲线的密钥协商/交换协议。相比传统 DH 能以更小的密钥提供同等安全性，适合移动/受限设备。
- ECDSA：DSA 的椭圆曲线变体，用于数字签名。比 DSA 更快且每比特安全性更高，广泛应用于 TLS 等现代协议。
- EDDSA：一种高速椭圆曲线签名方案（如 Ed25519 变体）。抗旁道攻击，因其简洁高效被 SSH 和 Signal 等协议青睐。
对称密码
这类算法使用共享密钥加密数据（对大文件处理更快）。分组密码将数据按固定大小分块处理，常结合 CBC 等模式进行链式加密。
- IDEA：1990 年代提出的 64 位分组密码。曾流行但因密钥尺寸和暴力破解风险已被视为弱算法。
- 3DES：三重数据加密标准。通过三次 DES 加密提升安全性。属遗留算法，速度慢且易受攻击，已逐步被 AES 替代。
- CAST5：CAST-128 家族中的 64 位分组密码。在同期算法中平衡了速度与安全性，目前仍在使用但已被 AES 超越。
- BLOWFISH：支持可变密钥长度（最高 448 位）的 64 位分组密码。速度快、灵活性高，适合软件实现但缺乏 AES 的硬件加速支持。
- AES：NIST 认证的分组密码（128 位密钥）。对称加密的黄金标准——安全、快速且普及。
- AES192：使用 192 位密钥的 AES 变体。在标准 AES 基础上提供中等安全提升。
- AES256：使用 256 位密钥的 AES 变体。最高安全级别版本，推荐用于高度敏感数据。
- TWOFISH：AES 决赛算法之一，128 位分组密码。安全性高且密钥尺寸灵活，在软件中表现优异。
- CAMELLIA128：日欧联合标准的分组密码（128 位密钥）。安全性与速度媲美 AES。
- CAMELLIA192：使用 192 位密钥的 Camellia 增强版本。
- CAMELLIA256：使用 256 位密钥的顶级变体，与 AES256 性能相当。
哈希算法
这类算法通过生成定长数据摘要来验证完整性、真实性，或用于签名/密码存储。抗碰撞性是其核心（但 SHA1 已被攻破）。
- SHA1：生成 160 位摘要的哈希算法。速度快但因碰撞漏洞已不安全——新项目应避免使用。
- RIPEMD160：欧洲设计的 SHA1 替代方案（160 位）。仍具一定安全性但已显陈旧。
- SHA256：SHA-2 家族成员（256 位）。稳健且广泛应用，成为比特币和安全密码存储的基础。
- SHA384：SHA-2 家族中生成 384 位摘要的版本，适用于高安全敏感场景。
- SHA512：SHA-2 家族最大变体（512 位），为高安全级哈希需求提供卓越性能。
- SHA224：SHA-256 的截断版本（224 位），用于旧系统兼容。
压缩算法
在加密前压缩数据以提升处理速度并减少存储/传输体积。在 GPG 等工具中自动应用。
- Uncompressed：不压缩数据，直接加密。适用于已压缩文件（如 JPEG）以避免额外开销。
- ZIP：采用 DEFLATE 算法（LZ77 + 霍夫曼编码）。常见于文件归档，在速度与压缩率间取得平衡。
- ZLIB：带头部/校验值的增强版 DEFLATE。与 ZIP 类似但更适配流式处理。
- BZIP2：基于 Burrows-Wheeler 变换与霍夫曼编码。速度较慢但压缩率优于 ZIP/ZLIB，尤其适用于文本。
这种配置支持灵活的安全工作流——例如使用 ECDSA 签名、AES256 加密、SHA256 哈希校验和 ZLIB 压缩。最新 GnuPG 详情请参阅官方手册。