2.4.1 密码学简介

在介绍同态加密之前，我们先简单了解一些密码学中的专业术语和密码学的基本概念，这有助于我们理解联邦学习中隐私保护的原理、困难点以及同态加密算法的优势。

密码学研究为公开信道上的安全通信提供了众多解决方案，其主要思想是将机密消息从明文状态加密得到其密文形式，使得消息在公开的信道上进行传输时不会泄露明文的信息。密码学分为对称密码学和公钥密码学两条分支，其中在对称密码学中，加密过程和解密过程使用同一把密钥，因此加密方和解密方如何在不安全的公开信道上共享密钥便成了一个难题。公钥密码学的提出解决了这个问题。在公钥密码学中，加密方在对消息进行加密时，使用的是解密方的公钥（公钥是公开的），解密方在收到密文之后，使用自己的私钥进行解密。但是由于公钥密码学的密钥尺寸和加密效率问题，相比之下，对称密码算法在实际应用中的性能表现更好。因此，公钥密码算法就被赋予除了加密之外的使命——为对称密码算法的密钥传输提供保护。如果使用密钥封装算法，将对称密码算法的密钥作为消息进行加密后传输给另一方，那么另一方在得到密文后通过私钥进行解密，便在公开信道上实现了密钥的共享，从而解决了对称密码算法中共享密钥的难题。