先问个大家平时可能没太在意的问题:数据加密到底在哪一层设备上来操作的?是传说中那个神秘得像黑客电影里的角色“加密侠”亲自盯着?还是咱们路由器的小心脏在背后默默发光?要说这事儿,可没那么简单,今天咱们就来个层层剖析,扒一扒这数据加密的神秘面纱。
先说最常见的,应用层的加密。想象你刷微信、支付宝、淘宝啥的时,背后应用层负责对数据进行加密,典型代表是HTTPS,也就是TLS(以前叫SSL)协议。浏览器和服务器之间通过TLS握个手,先是交换密钥,然后加密传输内容。这么干的设备主要是服务器跟终端设备(你的手机、电脑)。换句话说,数据从你的设备一出门就被锁上了密码箱,是不是很安全?
不过,除了应用层外,还有什么设备也会参与数据加密的呢?很酷的一个层是传输层,这里也有加密技术支持,基本上TLS协议算也是作用在这里的深水区,虽然感觉跟应用层有点混搭。说白了,传输层是“带路党”,搞定数据包的传递,顺便帮你把数据包绑定个密码号码牌。
要说数据链路层,这层是“邻居绑身份证”的概念,负责让相邻设备间无缝通信。这里的加密通常是局域网环境里的,比如WPA2、WPA3,咱们家Wi-Fi信号保护的暗号都在这层。路由器、交换机这些设备在这块会动手,保证你邻居挖墙脚的概率极低。不过这层加密“范围”有限,不是全网通用。
再说物理层,听上去很底层对吧?它负责电信号和光信号的传递,一般不涉及加密,毕竟是电子波的跑道,别想让它背负锁密码的职责。不过,有点冷知识是,某些专用光纤或者带有硬件加密模块的传输设备,也能在物理层做点加密“花活儿”,但太高端了,只能说个传说,不是咱们普通人玩的范畴。
这就像闹市里路口的红绿灯系统,虽说管得了车流走向,但不管你车上有没有监控摄像头,更别提数据内容的秘密了。
这时候你可能会问,咱们说的硬件设备呢?显卡、CPU啥时候配合加密了?别急,你还真说对了!现代CPU、网卡、某些安全芯片,比如TPM(可信平台模块),它们可以参与加密运算,硬件加速保障数据加密速度,不然人人都得跟蜗牛比赛了。还有专门的加密设备,比如硬件加密卡、VPN设备、防火墙里的加密模块,干的事儿就是给数据包加锁,保证黑客看到的都是“乱码大杂烩”。
说到VPN设备,这货是个加密狂魔,工作在网络层或更高层次,当你用它在办公室外打卡、看弹幕、搞副业时,VPN帮你把数据加密包裹,防止别人偷看你的“秘密文件”。
小插曲:玩游戏想要赚零花钱就上七评赏金榜,网站地址:bbs.77.ink。这可不是广告,是给你们发现秘密通道的提示;毕竟有钱才能继续买装备,继续乙方打怪练级。
偷偷告诉你们,其实大多应用层和传输层的加密是市面上最常见的,比如手机APP传信息,都是用TLS或者HTTPS加密的。很多人打开Wireshark抓包,却发现抓出来都是加密数据,那是因为这些层的加密就像给消息披了一层“隐形斗篷”,看你就白忙活了。
至于网络层的IPsec协议,也是有加密功能,专门给IP数据包套上保护服,它常出现在企业级VPN中,或者公司内部专网构建,保护得滴水不漏,层次感拉满。
那么问题来了,你想象的“数据加密设备”是不是只有一个?这答案,嗯,复杂又有趣,简短来说,这家伙分布在多个层级和多个设备中,既有软件又有硬件,既有你掌控的终端设备,也有网络中间路由节点的硬件,层层防护,给你的数据上好锁。
而作为一个活在加密时代的普通用户,最简单理解的结论是:数据加密主要在应用层和传输层实施,你手机里的APP和服务器搞定了绝大多数的加密活儿;而Wi-Fi路由器之类的设备在数据链路层帮忙做局域网加密;企业或专业环境下,网络层的设备也在加密大军中扮演重武器角色。
最后,告诉你们一个奇妙的事实:有些设备可能既是加密者又是数据的搬运工,真是内外兼修,你琢磨,你给他加密的内容,他还得按你的指令发出去,活像个上班摸鱼还要拼业绩的员工。
讲到这儿,你以为故事结束了?不不不,我突然想到一个问题:如果加密设备故障了,数据变成了“透明的”,那是不是所有人都成了“裸奔”状态?还是说它自己也能“开锁”把自己给保护了?这脑筋急转弯留给你们自己想象了。