密码学进阶可视化实验室
通过可交互的 SVG 动画,直观理解现代密码学的八大核心领域:从零知识证明到后量子密码,探索证明、加密、签名与协议背后的数学之美。所有可视化纯前端实现,零依赖,离线可用。
零知识证明 · Sigma 协议
Sigma (Σ) 协议是三步交互式零知识证明:Prover 发送承诺 (commitment) → Verifier 发送随机挑战 (challenge) → Prover 回应 (response)。验证者确信证明者知道秘密,却学不到任何额外信息。
同态加密 · Homomorphic Encryption
同态加密允许在密文上直接计算,解密结果等价于对明文执行相同运算。Paillier 支持加法同态,全同态加密 (FHE) 同时支持加法与乘法,是隐私计算的核心基石。
安全多方计算 · MPC
多方在不泄露各自输入的前提下共同计算一个函数。基于 Shamir 秘密共享 (门限 t-of-n)、乱码电路 (Garbled Circuit) 与 GMW/BGW 协议实现。本模块可视化秘密的分发与门限重构。
椭圆曲线密码 · ECC
基于椭圆曲线离散对数问题 (ECDLP) 的难解性。点加法 P+Q 与标量乘法 kG 是核心运算,ECDH 密钥交换利用其单向性安全地协商共享密钥。本模块可视化曲线上的几何运算。
数字签名进阶 · Schnorr / ECDSA / BLS
Schnorr 签名简洁且支持线性聚合;ECDSA 是区块链主流方案;BLS 基于配对实现短签名与聚合;门限签名将签名能力分散到多方。本模块对比四种方案的签名与验证流程。
承诺方案 · Pedersen Commitment
承诺方案允许一方先「承诺」一个值而不公开,之后「打开」时验证一致性。Pedersen 承诺 C=g^m·h^r 同时满足绑定性 (binding,无法篡改) 与隐藏性 (hiding,无法窥探),是隐私协议的基础组件。
密钥交换协议 · DH 与 Signal
Diffie-Hellman 让双方在公开信道协商共享密钥;前向安全通过临时密钥保证过去通信不被未来泄露波及;Signal 协议结合 Double Ratchet 实现持续的前向安全与后向安全。
后量子密码 · Post-Quantum Cryptography
抵御量子计算机攻击的新一代密码体制:格密码 (LWE/Module-LWE) 基于「带误差学习」难题;多变量密码基于多变量二次方程组;哈希签名基于 Merkle 树。NIST 已标准化 Kyber、Dilithium 等。