面试题：CouchDB Append - Only存储安全防护中的数据加密策略

Question

阐述在CouchDB Append - Only存储中，如何选择合适的数据加密算法进行安全防护？不同加密算法对存储性能和安全性的影响分别是什么？

Answer 1

选择合适数据加密算法的考量

1. 对称加密算法：如AES（高级加密标准），速度快，适用于对大量数据加密。在CouchDB Append - Only存储中，若追求高存储性能，且密钥管理方便（例如在一个受信任的内部环境），AES是不错选择。其分组加密模式（如CBC、CTR等）各有特点，CTR模式能更好地并行处理，适合快速写入数据。
2. 非对称加密算法：如RSA、ECC（椭圆曲线密码学）。RSA密钥管理简单，但运算速度慢，常用于密钥交换和数字签名。ECC在相同安全强度下，密钥更短，运算速度相对RSA快，适合资源受限环境。在CouchDB场景中，非对称加密可用于对对称加密密钥进行加密传输或验证数据来源。
3. 哈希算法：如SHA - 256等，主要用于数据完整性验证。可在数据写入时生成哈希值并存储，读取时再次计算哈希值对比，确保数据未被篡改。

不同加密算法对存储性能和安全性的影响

1. 对称加密算法
   • 性能影响：加密和解密速度快，对存储性能影响相对较小，能高效处理Append - Only存储中的连续写入操作。例如AES - 256在现代硬件上加密速度可达数百MB每秒。
   • 安全性影响：安全性高，只要密钥不泄露，数据基本安全。但密钥管理是关键，一旦密钥泄露，数据可被轻易解密。
2. 非对称加密算法
   • 性能影响：运算复杂，速度慢，会显著降低存储性能。例如RSA加密大文件时耗时较长，不适用于直接加密大量存储数据。
   • 安全性影响：安全性基于数学难题（如大整数分解、椭圆曲线离散对数问题），在合理密钥长度下安全性高，适合用于关键数据（如密钥、签名）保护。
3. 哈希算法
   • 性能影响：计算速度快，对存储性能影响极小。计算哈希值时间短，不影响数据的正常读写。
   • 安全性影响：主要保证数据完整性，无法防止数据被窃取，但能检测数据是否被篡改。若哈希算法安全强度足够（如SHA - 256目前无有效碰撞攻击），数据完整性可得到有效保障。