Telegram使用MTProto加密协议，结合对称与非对称加密确保数据安全。
对称与非对称加密应用
通过对称加密，Telegram能够快速加密大量的数据，如图片和视频消息，因为对称加密在处理大数据量时速度更快、更高效。每个会话都会生成一个唯一的对称密钥，用于加密会话中发送的所有消息。在这种情况下，对称密钥的传输使用非对称加密，确保只有正确的接收方才能解密并获得对称密钥。
在用户A和用户B之间的一个聊天会话中，当用户A发送消息时，消息会被一个随机生成的对称密钥加密，并通过用户A的私钥进行签名。这个对称密钥会用用户B的公钥加密并发送给B。只有用户B的私钥才能解密出对称密钥，用以解密接收到的消息。
MTProto协议详解
MTProto协议的设计旨在优化速度与安全性，能够在保证消息保密性的同时，支持高速的数据传输。MTProto使用了一个复合的加密算法结构，包括AES-256、RSA 2048和Diffie-Hellman密钥交换，这些算法联合提供了坚固的安全防护。
在实际的消息传输过程中，每条消息都会被分配一个唯一的消息ID和会话ID，加密的数据包含三个部分：消息本身、时间戳和之前提到的哈希值。时间戳和哈希值共同工作，防止消息重放攻击，即攻击者重新发送先前拦截的消息。
服务器交互安全
每次服务器之间的数据传输都必须通过内部VPN或TLS加密隧道进行。这意味着即使数据在传输中被拦截，攻击者也无法阅读或篡改数据内容，Telegram服务器不会存储任何未加密的消息或媒体内容。所有的存储都是加密后进行的，且加密密钥是分布在多个地理位置的多台服务器上，通过一种称为“秘密共享”的技术进行管理。如果要访问这些加密数据，需要多个服务器之间的合作，单一服务器的数据是无法解密的。
端对端加密原理
每次启动秘密聊天时，系统都会为参与者创建一对全新的加密密钥。这些密钥只在参与者的设备上存储，不通过任何网络发送，确保了即使服务器被完全控制，通信内容也无法被解读。
每当一条消息被发送时，它首先在发送方的设备上被加密，然后才会发送出去。接收方设备使用存储在本地的私钥解密消息。通过这种方式，连续的消息可以形成一个密钥链，后一条消息的密钥依赖于前一条消息的密钥，增加了安全性。
密钥交换机制
在Telegram的Diffie-Hellman密钥交换实例中，即使交换过程被第三方完全观察，也无法计算出会话密钥。这是因为Diffie-Hellman协议在交换密钥时使用的是公开的参数，而最终的会话密钥是通过私有的、临时的密钥计算得出的。
如果用户A和用户B想要建立一个安全的通信，他们各自生成一个临时的密钥对，并将公钥发送给对方。接收到对方公钥后，他们分别计算出一个共享的秘密，该秘密将作为对称加密的密钥使用。这个过程的安全性在于，即使公钥是公开的，没有私钥的帮助，无法计算出共享的秘密。
通信安全验证
使用数字签名技术，每条消息在发送前都会被附加一个数字签名，这个签名是基于发送者的私钥和消息内容生成的，确保了只有拥有相应公钥的接收者能验证消息的来源和完整性。如果Alice向Bob发送一条消息，系统会使用Alice的私钥生成这条消息的数字签名，并在Bob接收消息时用Alice的公钥进行验证。
攻击者重新发送先前拦截的合法消息试图欺骗系统——Telegram在每条消息中都使用了序列号，确保了每条消息的唯一性和时效性。每当消息被发送，它的序列号就会递增，接收端的系统则会检查序列号以确保消息的新鲜度和顺序。
加密算法
AES-256是一个广泛认可的加密标准，用于保护联邦政府的顶级机密信息，其设计足以抵抗各种攻击，包括暴力破解和更高级的密码分析技术。在Telegram中，AES-256被用来加密消息内容和用户数据，为通信提供了铁壁般的防御。
在金融服务通信中，AES-256能够安全处理交易信息，保障交易双方的信息不被泄露。一笔交易的信息可能包括交易金额、银行账号和时间戳，所有这些信息都被AES-256加密，即使数据在传输过程中被拦截，没有正确的密钥也无法解密。在2023年一次对金融机构的网络攻击中，黑客尝试窃取交易数据，但由于数据使用AES-256加密，攻击未能成功窃取任何有价值的信息。
