加密密钥基础：对称密钥、非对称密钥、哈希
做字段级加密，绕不开的就是密钥种类。你想想看，数据保护方案里，密钥是所有安全性的根基。我记得刚入行时，总把“用什么算法”放在第一位，后来踩了几次坑才明白——选错密钥类型，架构再漂亮也白搭。
这一节我们掰开揉碎，讲清楚三类核心密钥：对称密钥、非对称密钥和哈希。它们不是平行的三个概念，而是各自负责不同安全维度的基石。
对称密钥：快，但分发是硬伤
对称密钥，说白了就是一把钥匙开一把锁。加密和解密用同一个密钥。AES、DES、SM4 都是常见算法。我做过一个金融交易系统，字段级加密就用 AES-256-GCM，吞吐量非常高，单条记录加密在微秒级。
优点：速度快，适合大数据量加密。硬件支持好，很多 CPU 有 AES-NI 指令集。
缺点：密钥分发是个大麻烦。如果加密方和解密方不在同一个安全域，怎么把密钥安全传过去？我曾在项目里用对称密钥加密数据库的敏感列，结果密钥硬编码在配置文件中，上线后被扫描工具扫出来——那真是噩梦般的经历。
非对称密钥：慢但安全，专治分发难题
非对称密钥依赖密钥对：公钥公开，私钥私密。RSA 和 ECC 是主流。用它加密，公钥加密的数据只有私钥能解；用它签名，私钥签名的数据公钥一验就知道是谁发的。
我个人的习惯是：需要身份认证或数字签名时，优先选非对称。比如在字段级加密中，可以用 RSA 加密每个业务行的数据密钥（DEK），这样 DEK 分发就安全了——公钥随便给，私钥藏在 KMS 里。
但别指望用它直接加密大段数据。RSA-2048 加密 1KB 数据需要几毫秒，比对称密钥慢上千倍。所以我通常只拿它保护“密钥本身”，或者加密小字段比如身份证号、手机号。
哈希：单向函数，不是加密
很多人把哈希和加密混为一谈，这是个大误区。哈希是单向函数，从哈希值无法还原原文。SHA-256、SM3 都是哈希算法。它不存储密钥，也不给你解密途径。
用在字段级加密的什么地方？
- 完整性校验：对加密后的密文算个哈希，防止数据被篡改。
- 密码存储：存储用户密码的哈希值，而不是明文。注意要加盐。
- 数据去重：对敏感字段计算哈希，用于模糊匹配或索引（但要小心彩虹表）。
注意，哈希不是加密，它是不可逆的。如果你想要加密后还能解密，别用哈希。有一次我被问到“能不能用 SHA-256 加密手机号？”，我告诉他，那就永远解不开了。
三类密码学概念对比
| 特性 | 对称密钥 | 非对称密钥 | 哈希 |
|---|---|---|---|
| 密钥数量 | 1 个 | 2 个（公钥+私钥） | 无密钥 |
| 可逆性 | 可逆（用密钥解密） | 可逆（用私钥解密） | 不可逆 |
| 典型算法 | AES, SM4, ChaCha20 | RSA, ECC, SM2 | SHA-256, SHA-3, SM3 |
| 加密速度 | 非常快（微秒级） | 慢（毫秒级） | 快（哈希运算） |
| 主要用途 | 大数据加密、传输加密 | 密钥交换、数字签名、小数据加密 | 完整性验证、密码存储 |
| 核心挑战 | 密钥分发与存储 | 性能瓶颈 | 彩虹表攻击、冲突风险 |
选型建议：实战中怎么搭
在字段级加密架构里，三种技术经常混合使用。我习惯这样设计：
- 数据加密用对称密钥（AES-256-GCM），每行数据生成一个数据密钥（DEK）。快，且支持身份认证。
- DEK 用非对称密钥加密（RSA-2048），加密后存储。这样只要保护好 RSA 私钥，所有 DEK 都安全。
- 完整性校验用哈希（SHA-256），对密文+认证标签计算哈希，存入另一列。查询时先验哈希，防篡改。
搞清楚了这些基础，后面聊密钥边界划分才能落地。否则光有理论，到真实业务里还是不知道哪把钥匙该放谁手里。