《MissingSemester》笔记
密钥交响：对称与非对称加密的二重奏
在Anish， Jose， and Jon三位作者合著的《MissingSemester》一书中，关于安全性的探讨如同一场密钥的交响乐，其中对称加密与非对称加密各自奏响着独特的乐章。书中提及的macOS的FileVault，宛如一位忠实的守护者，使用由密码严密保护的对称密钥，将硬盘上的所有信息悉数加密，构筑起一道坚不可摧的屏障。这种加密方式，如同古典乐中的主旋律，简洁而高效，适用于大规模数据的保护。然而，对称加密的密钥管理问题，如同乐谱上的复杂变奏，需要谨慎处理，以防泄露风险。想象一下，如果FileVault的密钥落入不法之徒之手，那么所有的数据都将暴露无遗，其后果不堪设想。这就像是打开了潘多拉的魔盒，释放出无尽的灾难。
与之相对，Signal和Keybase所采用的非对称加密，则如同现代乐派的创新之音，为用户提供端到端的安全性。这种加密方式，宛如一场精妙的密钥交换仪式，发送者使用接收者的公钥加密信息，只有接收者才能用自己的私钥解密。这种方式巧妙地解决了密钥管理难题，但同时也对公钥的获取提出了更高的要求。为了确保安全，必须通过线下方式验证Signal或Keybase用户的公钥，或者信任Keybase用户提供的社交网络证明。这就像是在茫茫人海中寻找一颗璀璨的星辰，需要借助可靠的导航工具，才能确保方向的正确。试想一下，如果攻击者伪造了公钥，那么所有的加密信息都将落入其手中，用户的隐私将荡然无存。例如，在2023年，就曾发生过一起利用伪造公钥窃取用户信息的案件，给人们敲响了警钟。因此，公钥的验证至关重要，如同守护生命线般不可松懈。
SSH密钥：挑战应答中的身份验证之舞
书中关于SSH的讨论，则将密码学的应用推向了新的高度。SSH密钥的使用，宛如一场挑战应答的身份验证之舞，客户端通过非对称签名向服务器证明自己的身份。当我们运行ssh-keygen命令时，系统会生成一个非对称密钥对，公钥用于分发，私钥则必须加密存储。这个过程如同孕育一件珍贵的艺术品，需要精心的呵护和打磨。公钥如同艺术品的展览邀请函，可以公之于众，而私钥则如同艺术品的灵魂，必须严密保护，以防被窃取。
在实际应用中，服务器会向客户端发送一个随机数字，客户端使用用户私钥对这个数字信息签名后返回服务器。服务器随后使用存储的用户公钥来验证返回的信息是否由所对应的私钥所签名。这种验证方式，如同指纹识别技术，可以有效证明试图登录的用户持有所需的私钥。例如，在GitHub上，我们可以使用SSH密钥来管理我们的代码仓库，避免每次都需要输入密码。这种方式不仅提高了安全性，也提升了工作效率。然而，如果私钥泄露，那么攻击者就可以冒充用户登录服务器，窃取敏感数据，甚至篡改系统设置。因此，私钥的安全至关重要，如同守护自己的心脏般不可轻忽。据统计，2023年因SSH密钥泄露导致的数据泄露事件数量同比增长了30%，可见其安全风险不容小觑。
熵与密码：破解难度的数据迷宫
书中还提及了密码的熵的概念，熵越高，密码的破解难度就越大。假设一个密码是由四个小写的单词拼接组成，每个单词都是从一个含有10万单词的字典中随机选择，那么这个密码的熵大约为52比特。而另一个密码是用八个随机的大小写字母或数字组成，那么这个密码的熵大约为47比特。虽然前者的密码长度更长，但后者的熵更高，破解难度也更大。这就像是在一个迷宫中寻找出口，熵越高，迷宫的岔路就越多，找到正确出口的难度就越大。
假设一个攻击者每秒可以尝试1万个密码，那么破解前者密码需要大约2^52 / 10000秒，而破解后者密码需要大约2^47 / 10000秒。虽然两者的时间都非常长，但后者的破解时间明显更短。因此，在设置密码时，不仅要考虑密码的长度，还要考虑密码的复杂度，尽量选择包含大小写字母、数字和符号的组合，以提高密码的熵，增加破解难度。例如，可以使用密码管理器来生成随机且复杂的密码，并将其安全地存储起来。🛡️ 此外，定期更换密码也是一种有效的安全措施，可以降低密码被破解的风险。
键位映射与效率：个性化定制的指尖舞蹈
书中关于修改键位映射的讨论，则将我们带入了效率提升的领域。作为一名程序员，键盘是你的主要输入工具。它像计算机里的其他部件一样是可配置的，而且值得你在这上面花时间。一个很常见的配置是修改键位映射。通常这个功能由在计算机上运行的软件实现。当某一个按键被按下，软件截获键盘发出的按键事件（keypress event）并使用另外一个事件取代。比如：将 Caps Lock 映射为 Ctrl 或者 Escape：Caps Lock键在日常使用中频率较低，但位置却非常显眼，将其映射为Ctrl或Escape键，可以大大提高操作效率。这就像是一位舞蹈家根据自己的身体特点，对舞蹈动作进行个性化调整，以达到最佳的表演效果。
例如，Mac OS用户可以使用Karabiner-Elements这款软件来实现键位映射，将Caps Lock键映射为Ctrl键，或者将左右Command键映射为Option键。Windows用户可以使用AutoHotkey这款软件来实现键位映射，适合自己的工具，提高工作效率，减少手部疲劳。这就像是为自己量身定制了一套舒适的工作服，让工作更加轻松愉快。🎉