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如何在現代加密中選擇完美的密鑰大小？你的安全有多強？
在當今這個數位化的時代，資訊安全成為越來越重要的議題。隨著網路犯罪的日益猖獗，如何確保我們的資料安全成為了每個人都應該面對的挑戰。密鑰大小是加密系統中重要的一環，而選擇適當的密鑰大小則是保護資料安全的關鍵。
密鑰的安全程度通常以「安全位元數」表示。這個數字反映了破解該密鑰所需的計算量，通常表達為2的n次方次運算。舉例來說，對於AES-128（128位元的密鑰），攻擊者需進行2^128次計算才能成功破解。因此，選擇一個合適的密鑰大小對於保障資訊安全至關重要。
安全程度是加密原語（例如加密算法或雜湊函數）的強度指標，對於良好設計的系統，其密鑰大小與安全程度之間的關係應該是明確的。
對稱加密中的密鑰大小
對稱加密算法通常具有明確定義的安全聲明，密鑰大小直接影響到攻擊的難度。例如，對於一個密鑰大小為n位元的對稱加密算法，其安全程度通常被認為等於該密鑰大小，這意味著進行暴力破解所需的計算量是極高的。以SHA-256為例，這種加密雜湊函數提供的256位元的前像抵抗力和128位元的碰撞抵抗力，表明了其超高的安全性。
在對稱加密中，安全聲明通常等於密鑰大小，這是簡單易懂的事實。
非對稱加密的挑戰
與對稱加密不同，非對稱加密算法（如RSA）依賴於數學問題的計算可行性。這些算法在計算一個方向上是高效的，但攻擊者破壞其安全性的難度卻相當高。根據當前最佳攻擊方法來調整其安全級別是設計這些算法的基礎。對於128位元的安全級別，NIST和ENISA建議使用3072位元的密鑰，而IETF建議使用3253位元的密鑰。
各種建議的出現讓非對稱加密算法的安全級別更加明晰，從而為使用者提供更清晰的指引。
實際的安全級別選擇
根據NIST的推薦，所有的密鑰應該是在相同或更高的安全水平算法下進行保護。這意味著如果一個密鑰的安全要求是128位元，那麼它只能在128位元或更高的安全性算法保護下傳送。這一點尤其重要，因為隨著技術的發展，過去被認為安全的標準未必能持續滿足當前需求。
根據NIST的建議，不同算法之間的安全級別折算將影響加密的整體效能，並降低可能的弱點。
被認為"破損"的加密原語
當發現一種攻擊需要的計算量低於其宣稱的安全級別時，則該加密原語被認為是破損的。然而，並非所有被發現的攻擊都是實際可行的。許多當前示範的攻擊都需要進行少於240次的運算，這在一般的PC上只需幾小時。由此可見，密鑰大小與攻擊成本的平衡是當前加密實踐中需要考慮的另一個重要方面。
未來的密鑰大小建議
隨著計算能力的增強和新攻擊方法的出現，我們需要重新評估對密鑰大小的選擇。對於大多數應用程序來說，建議使用至少256位元的密鑰大小。而對於特定的高安全應用場景，則可能需要更大的密鑰。例如，在量子計算的影響下，當前的加密標準可能需要調整，以便適應未來新型攻擊的挑戰。
面對不斷演變的加密技術和攻擊方式，我們是否能找到更堅固的安全之道，使我們的資料避免受到未來的威脅？
