密码学是数学和计算机科学的一个交叉。主要有两个方面的应用：一个就是加密通信；另一个方向是数字签名。
数字签名跟纸笔签名类似，可以用来认证签署人身份。密码学早期主要用于军事领域，随着互联网发展，民用方面涉及电子商务、银行支付、数字版权等领域也普遍得到应用。
最近几年，区块链和加密货币兴起，密码学的发展又进入了一个新的阶段，区块链的底层是密码学技术，但是也涉及到经济学。
互联网上的密码学
密码学包括：加密、解密、密文和密钥。比如A有份秘密文件传给B，首先通过加密算法把文件转换成密文，密文就是一些看起来不知所云的内容。B收到密文后，通过对应的解密算法，就可以把密文再转换成数据。
声音 | 现代密码学之父：不太清楚区块链未来的发展:据国是直通车消息，近日，“现代密码学之父”Whitfield Diffie接受采访时表示，“我们是否以后回顾当前区块链的发展，就像现在回顾20年以前万维网的这种作用一样，我不知道。决定区块链未来还有一个因素，即它是会变成一个小众人群、专业人士使用的工具，还是大众都使用的工具，这一点我也不清楚，但这都是影响因素。”[2019/4/4]
那么密钥是什么呢？其实在加密和解密运算过程中有两个要素，一个是算法，另外一个是密钥，英文叫key。key就是参与加密解密运算过程的一小段数据。
声音 | “现代密码学之父”迪菲：量子计算不会威胁到区块链:据澎湃消息，3月27日，被誉为“现代密码学之父”的图灵奖得主惠特菲尔德?迪菲（Whitfield Diffie）在博鳌亚洲论坛上接受澎湃新闻采访时表示，量子计算只会威胁到密码学中非常窄、但非常重要的一个领域，上世纪70年代建立起来的公钥加密体系会变得脆弱。但密码学中的许多技术，包括区块链用到的哈希编码在量子计算面前并不脆弱。[2019/3/27]
目前流行的加密解密算法一般都是公开的，因为不公开一般也没人敢用，怕有后门。所以信息的安全完全在于加密人和解密人手里握的key。
斯坦福大学应用密码学小组提出可减少区块链数据的方法:斯坦福大学(Stanford University)应用密码学小组(ACG)提出了一种可以大幅减少区块链数据的方法，数据大约可以被减少10倍，希望实现比特币和其他加密货币的高效交易。[2017/11/21]
例如凯撒密码，凯撒要给他的将军发一封密信，凯撒使用的算法是把字母按照字母表顺序往后移动一定的位数，比如信息本来是A，现在往后移动3个位数，就变成了D，这样生成的密文就谁也看不懂了。
这个过程中算法是“字母偏移”，而key就是3。将军收到密文后，根据同样的算法和key反推就可以解密。
斯坦福大学应用密码学租开发“防弹比特币”技术:斯坦福大学的应用密码学组织（ACG）提出一种名为“防弹比特币”的技术，可以大幅降低区块链数据的大小。ACG团队称该技术可以减小交易密码证明区块的大小，从原来的10kB缩小到小于1kB，目的在于增强比特币的保密性，并提高交易速度。[2017/11/20]
随着电气革命兴起，发明了专门用于加密的硬件器材。但是真正密码学的大发展是在计算机兴起之后，尤其是互联网的到来。
互联网时代，所有信息都是在公共区域进行传输，任何人都可以截取我们的数据，于是在数据传输之前进行加密就显得尤其重要，当代的密码学也是在这个情景下来发展的，因此当代密码学被称为“互联网上的密码学”。
没有不可破解的密码！理论上，任何密码都可以通过暴力搜索的方式来破解。互联网上的加密算法都是公开的，所以key的一些特征也是明确的，例如总共多少位。
利用计算机暴力搜索的方式去破解是一种很容易想到的攻击方式。
这就给加密算法的设计者提出了一个基本要求，那就是算法一定是要保证足够的计算难度，使得破解密码所花时间是不可接受的，例如一万年。没有不可以破解的密码，只有很难破解的密码，随着计算机运算速度不断的提升，加密算法也需要不断迭代。
公钥加密的核心地位
当代密码学分为两套系统：对称加密和非对称加密。其中非对称加密也被叫做公钥加密，是密码学的核心技术。
在加密和解密过程中都有key参与，如果加密和解密使用同一个key，这就是对称加密技术，反之是非对称加密技术。
具体做法是首先生成一对key，其中一个是公钥，PublicKey，公钥是可以公开给任何人的，另外一个是私钥，PrivateKey，要严格保密。发送方首先拿到接收方的公钥，用公钥把信息加密，接收方收到密文后，用私钥解密获得信息。
之所以公钥和私钥能够这样配合工作，是因为它们两个天生就是一对儿，有着天然的数学联系，具体的联系方式就跟使用的具体的加密算法有关了。
非对称加密中最著名的算法有两种，一个是RSA，是非对称加密技术的开山鼻祖；另外一个是ECC，也就是椭圆曲线算法。ECC是一种更高效的加密算法。
对称加密在发送方和接收方使用相同的key，所以建立安全通信的前提是双方先要有共享的key。在没有加密通道的情况下，key应该如何安全的传递给对方呢？
这个在互联网上是非常有挑战性的。相对比之下，公钥加密技术要分享的是公钥，不用担心泄露问题，相对要安全一些，另外公钥加密技术也衍生出了数字签名技术。
当然，公钥加密技术也需要考虑如何确认公钥所有人等技术问题，所以就有了发证机构CA。
总的来说：第一，密码学是对安全通信技术的研究，要能抵御各种恶意攻击。第二，密码学的底层是数学，密码学的安全取决于一个难度足够高的数学问题，保证计算机在可接受的时间跨度内根本不可能运算出密钥。第三，当代密码学是互联网环境下的密码学，关键性技术是公钥加密技术。
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