什么是对称加密
对称加密（Symmetric Encryption）是指加密和解密使用同一个密钥的加密方式。这是最古老也最高效的加密方式。
基本流程：发送方用密钥 K 加密明文 M 得到密文 C，接收方用同一个密钥 K 解密密文 C 恢复明文 M。
流密码与分组密码
流密码（Stream Cipher）
将明文逐比特（或逐字节）加密。生成一个与明文等长的密钥流（Keystream），然后与明文异或：c = m ⊕ keystream。
优点：不需要填充、可实时加密、错误不扩散。
代表算法：RC4、ChaCha20、Salsa20、A5/1（GSM 通信加密）。
分组密码（Block Cipher）
将明文分成固定大小的块（通常 64 或 128 位），逐块加密。
优点：经过充分研究和标准化、有多种安全的工作模式。
代表算法：DES（64 位块）、AES（128 位块）。
分组密码的工作模式
工作模式决定如何处理超过一个块的消息。
ECB（Electronic Codebook）
每个块独立加密：Ci = E(K, Pi)。
严重缺陷：相同明文块产生相同密文块，暴露数据模式。经典的"ECB 企鹅"图展示了这个问题——加密后的图像仍可辨认轮廓。永远不要使用 ECB 模式。
CBC（Cipher Block Chaining）
每个明文块先与前一个密文块异或再加密：Ci = E(K, Pi ⊕ Ci-1)。第一个块与 IV（初始化向量）异或。
优点：相同明文块在不同位置产生不同密文。解密可并行，加密不可并行。
注意：IV 必须不可预测（应为随机值），否则可能遭受选择明文攻击。
CFB（Cipher Feedback）
将分组密码转换为流密码模式。加密前一个密文块，然后与明文异或。
OFB（Output Feedback）
反复加密 IV 生成密钥流：Oi = E(K, Oi-1)，Ci = Pi ⊕ Oi。
优点：密钥流可预计算；比特错误不扩散。缺点：不可并行。
CTR（Counter）
加密递增计数器生成密钥流：Ci = Pi ⊕ E(K, counter + i)。
优点：加密解密都可并行、随机访问、可预计算。是最推荐的非认证模式。
GCM（Galois/Counter Mode）
CTR 模式加密 + GHASH 认证标签。提供认证加密（AEAD）：同时保证机密性、完整性和认证性。
是目前 TLS 1.3、IPSec 等协议中最推荐的模式。性能极佳，可并行。
初始化向量（IV）/Nonce
IV 的作用是确保相同密钥加密相同明文时产生不同密文，防止攻击者识别模式。
- 随机 IV（CBC）：必须是密码学安全的随机数，不可预测
- Nonce（CTR、GCM）：只需唯一不重复，可以是计数器。GCM 中 Nonce 重复会导致灾难性后果（密钥流重用）
IV/Nonce 通常不需要保密，可以与密文一起传输。