Symmetric Encryption - 對稱式加密，其特色在於加解密所使用的金鑰(key)是相同的!
兩方要進行秘密訊息的傳送之前，必須協議出一個共同的，用來加解密的金鑰(key)以及所使用的演算法；如此一來訊息一來一往之前才可以被正確的加解密。
當 然這樣的方式會衍生出一些問題，因此才會有 Asymmetric Encryption(非對稱式加密) 的產生，來改善一些 Symmetric Encryption 的缺點；然而 Symmetric Encryption 在實際的應用上有其實用性，因此目前還是持續不斷的被使用當中。
在加解密運作的機制中，有兩大重要部分，除了金鑰(key)之外，另外一個即為加解密所使用的演算法(algorithm)。
在實際應用上，金鑰(key)是一個檔案，內容為一群無意義的英文與數字的集合，長度範圍有可能介於 64~1024 bits (甚至更大) 之間，妥善由通訊雙方秘密保管好。
而演算法(algorithm)則是透明公開的，隨時可以從網路或是其他地方取得演算法的相關使用方法與規則。
以下先針對對稱式加密演算法的型態(Type)與模式(Mode)進行說明，後面再介紹目前常用的演算法.......
演算法型態(Algorithm Type)
演算法在型態部分，有分成兩種，分別是：
Stream Cipher
此種方式是將 plain text 中的每一個 bit 逐一加密，然而此種方式在效率上並不好，因此目前比較為大家所熟悉且常用的演算法，都不是使用 stream cipher 的方式進行處理。
Block Cipher
此種方式將 plain text 分成多個 block(區塊) 後，一次針對一個 block 進行加密處理。
此種方式有個很明顯的問題存在，就是當所加密的 plain text 相同時，加密的結果也會相同；如此一來，有心人就可以根據加密的結果，判斷出訊息中的哪幾個部分是相同的，進而嘗試進行破解。
當然，這個問題是很顯而易見的，因此就有人提出不同的解決方式，這個部分會繼續在演算法模式(Algorithm Mode)中進行說明。
演算法模式(Algorithm Mode)
演算法模式(Algorithm Mode)是針對 Block Cipher 所設計的一系列加解密方式，其中有四個重要的模式，分別是：
- Electronic Code Block (ECB)
- Cipher Block Chaining (CBC)
- Cipher Feedback (CFB)
- Output Feedback (OFB)
前 面兩種模式所使用的為 block cipher，因此加密時是以一個區塊為單位進行處理；而後面兩種雖然也是屬於 block cipher，但由於加入了 Initialization Vector 以及 Offset 的觀念，因此處理起來類似stream cipher 的方式。
以下針對四種模式逐一介紹：(解密方式多為加密方式的反推，所以以下僅說明加密的方式)
Electronic Code Block
首先，先用圖來表示 ECB 加密的過程：
由於重複的加密訊息有可能出現，因此僅適合用來加密長度很短的訊息。
Cipher Block Chaining
有鑑於此，有人提出了 CBC，即是用來解決上面缺點，以下先用圖來表示加密的過程：
如此一來，即使兩個區塊的 plain text 內容是相同的，也不會有同樣的 cipher text 出現了!
Cipher Feedback
有時候在某些情況下，還是必須針對一個一個字元來加密，例如：在終端機打字傳送訊息至遠方。
此時便會使用 stream cipher，而在 CFB 模式中，每個資料加密的單元(通常為 8 bits)會小於一般區塊的大小(通常為 64 bits)，以下用圖來說明：
實際上詳細運作方式可能沒辦法從圖上看的出來，不過大概如下：
- IV 與金鑰進行加密(假設結果為 64 bits)
- 取 64 bits 結果的前面 8 bits 與 plain text 進行 XOR 的運算
- IV 左移 8 個 bits，並將運算後的 8 bits 加到 IV 之後(這個部分圖片沒有畫出來.....不過此時 IV 還是 64 bits)
- 將第三個步驟所產生的結果作為下一回合的輸入
- 重複上面步驟直到所有內容加密完成
如此一來，便可以類似 stream cipher 的方式進行加密，而不用在乎每個區塊的 plain text 長度了!
Output Feedback
OFB 的步驟幾乎與 CFB 是相同的，僅是輸出入稍有差異，以下用圖來表示：
參考資料
常用的加密演算法
說到常用的對稱式加密演算法，大概就是 DES、Triple DES、IDEA、Blowfish、RC5、AES 這一些演算法了。
這一些演算法的處理方式，大概都不會跳脫上面部分所提到的那幾種模式，也就是 Substitution 以及 Transposition 的交互運用，其中的差異僅在於其複雜度而已。
演算法的細節在這邊就不進行說明了，網路上有很多資料可以查，以下大概僅簡介一下：
DES (Data Encryption Standard)
DES 屬於 block cipher，每個區塊的大小為 64 bits，所使用的金鑰長度為 56 bits(其實原本的金鑰長度為 64 bits，但是有 8 bits 會被捨棄不用)，經過一連串複雜的 substitution 以及 transposition 的運算處理過程，產生出 64 bits 的 cipher text。
加密過程可以參考此網頁。
其實 DES 已經是個強度很強的加密演算法，以目前電腦的運算能力進行破解，也要花上很多年。
Triple DES
DES 雖然加密強度已經很強，不過當未來出現了運算能力更強的電腦，或是平行運算技術更加成熟後，難保不會在短時間內被破解，因此就有人提出 Triple DES 的演算法。
顧名思義，Triple DES 即是將 plain text 進行三次 DES 的運算處理，有兩種方式：
- 使用三把金鑰(K1, K2, K3)
這個部分比較容易瞭解，很單純的在三次 DES 加密的過程中，分別使用不同的三把金鑰。 - 使用兩把金鑰(K1, K2)
這個部分則是有些變化，大概說明其運作步驟：
(1) 第一次 DES 加密使用金鑰 K1，假設產生的加密結果為 C1
(2) 第二次則是以金鑰 K2 對 C1 進行解密，假設產生 C2
(3) 最後一次則是再以金鑰 K1 對 C2 進行加密
透過此種多重加密的方式，確保 Triple DES 的安全性再更上一層! (當然也要多花點運算處理的時間.....)
IDEA (International Data Encryption Algorithm)
IDEA 亦屬於 block cipher，其加密強度比起 DES 更強，因為所使用的金鑰為 128 bits，而每一次處理的區塊資料長度一樣為 64 bits。
不過由於這是有專利的，因此相較於 DES，並沒有這麼普及。
運作原理大致上跟 DES 不會差異太多，只是一些細節的部分有所差異，詳細過程可以參考以下兩篇文章：
RC5
RC5 也是屬於 block cipher，此演算法是相當有彈性的，不僅可以自訂每個加密區塊的長度，也可以自訂加密的回合數與金鑰的長度，加上只使用了電腦的基本運算(加法、XOR ... etc)，因此不僅彈性很大，速度也很快。
而由於 RC5 演算法相較於其他演算法，所需要的記憶體比較少，因此也可以用在可攜式的裝置上。
其他詳細的說明及演算法的運作方式可以參考以下文章：
Blowfish
Blowfish 演算法優點在於速度快、記憶體花費少、加解密的過程簡單(僅使用到基本運算)、可自訂金鑰長度。
而此演算法適合用在通訊連結上，因此像是 VPN 連線的加密，就有使用 Blowfish 演算法。
AES (Advanced Encryption Standard)
由於對於暴力破解法，DES 有可能被破解的風險，因此美國政府提出了一個強度更強的演算法，進而想要將加解密演算法標準化，準備當電腦運算能力發展到很強，DES 必須被淘汰時的候補演算法標準，這就是 AES 的由來。
相較於 DES，AES 演算法中所使用的區塊長度為 128 bits，金鑰長度也提高到 128 bits 以上，因此 cipher text 被破解的機會便更低了。
若要瞭解 AES 詳細的運作方式，可以參考以下文章：
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