零知识证明 - tag - 沐木https://oldletter.cn/tags/%E9%9B%B6%E7%9F%A5%E8%AF%86%E8%AF%81%E6%98%8E/零知识证明 - tag - 沐木Hugo -- gohugo.iozh-cnMon, 20 Nov 2023 00:00:00 +0000格式保留加密、同态加密与零知识证明https://oldletter.cn/posts/crypto-07-advanced/Mon, 20 Nov 2023 00:00:00 +0000mumuhttps://oldletter.cn/posts/crypto-07-advanced/

作者：林 | 系列：密码学 | 适合读者：后端开发 / 对前沿密码学感兴趣的工程师

一、前言

前六篇覆盖了工程中更常用的密码学技术。这篇聊几个"高级货"，它们目前在特定场景已有落地，未来几年会越来越重要：

技术 一句话 典型场景
格式保留加密（FPE） 加密后格式不变 数据脱敏、存量系统改造
同态加密（HE/FHE） 密文上直接计算 隐私计算、联邦学习
零知识证明（ZKP） 证明我知道但不告诉你 区块链隐私、身份认证
后量子密码（PQC） 抗量子计算机攻击 未来标准迁移

二、格式保留加密（FPE）

2.1 什么是 FPE

FPE（Format-Preserving Encryption）：加密后的密文与明文格式完全相同。

普通 AES 加密：
  "13800001111" → "a3Kf8bQ2xR7m9p..." （Base64 乱码，长度也变了）

FPE 加密：
  "13800001111" → "15927463850"       （还是 11 位数字）
  "张三"        → "李七"              （还是 2 个汉字）
  "320106199001011234" → "410523198712255678" （还是 18 位身份证号格式）

2.2 为什么需要 FPE

存量系统改造时，数据库字段类型、长度、校验规则都不能改。用 AES 加密后字段变成了长 Base64 字符串，需要改表结构、改校验逻辑、改前端展示，改动太大。

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