面试题：网络编程中TCP/IP协议栈链路层加密的常用算法有哪些

Question

在后端开发的网络编程场景下，针对TCP/IP协议栈链路层加密，阐述至少两种常用的加密算法，并简要说明其特点与适用场景。

Answer 1

1. AES（高级加密标准）

• 特点：
  • 安全性高：是目前广泛应用的对称加密算法，能够有效抵御多种攻击手段。例如，它具有强大的抗差分分析和线性分析能力。
  • 性能较好：在现代硬件上可以实现高效的加解密运算，支持多种密钥长度（128位、192位、256位），密钥长度越长安全性越高，但计算量也会相应增加。
  • 分组加密：将明文分成固定长度（128位）的块进行加密，通过迭代的轮函数进行复杂运算。
• 适用场景：适用于对数据安全性要求较高且对性能有一定要求的场景，如网络通信中的数据加密，特别是在链路层需要保护大量数据传输时，如企业内部网络的数据交互、VPN 链路加密等。

2. DES（数据加密标准）

• 特点：
  • 历史悠久：是早期广泛使用的对称加密算法，具有一定的历史地位。
  • 加密强度有限：随着计算能力的提升，其56位的密钥长度已逐渐难以抵御暴力破解攻击。
  • 分组加密：同样将明文分成64位的块进行加密，采用Feistel结构，通过多轮的替换和置换操作实现加密。
• 适用场景：由于其加密强度有限，现在一般不单独用于新的安全敏感应用场景。但在一些对安全性要求不高、资源受限且兼容性要求较高的老旧系统中，可能仍有使用。例如，一些早期部署且难以升级的工业控制系统中的少量网络通信加密。