面试题：缓存设计之缓存数据加密基础

Question

在后端开发的缓存设计中，为保护缓存数据的安全性，常常需要对数据进行加密。请阐述常用的对称加密算法和非对称加密算法在缓存场景中的应用场景及各自的优缺点，并说明如何在缓存存取数据时进行加密和解密操作。

Answer 1

对称加密算法

• 应用场景：适用于缓存中数据频繁读写且对性能要求较高的场景。例如，用户登录信息缓存，在用户频繁访问时，对称加密能快速处理。
• 优点：加密和解密速度快，效率高，适合大量数据的加密处理。
• 缺点：密钥管理困难，若密钥泄露，数据安全性受威胁；双方需提前共享密钥，在分布式缓存场景下较难实现。
• 缓存存取加密解密操作：在写入缓存前，使用对称加密算法（如AES）及共享密钥对数据进行加密，将加密后的数据存入缓存。读取时，从缓存取出数据，用相同密钥及算法解密。

非对称加密算法

• 应用场景：适用于对安全性要求极高，且数据读写频率相对较低的缓存场景。如涉及关键业务配置信息缓存。
• 优点：密钥管理方便，公钥可公开分发，私钥由一方保存；安全性高，难以破解。
• 缺点：加密和解密速度慢，性能开销大，不适合大量数据频繁处理。
• 缓存存取加密解密操作：写入缓存时，使用接收方公钥对数据加密后存入。读取时，接收方用私钥解密从缓存取出的数据。