1. 定义
语义安满是暗码学中的一个重要概念。从直观上来说，语义安全意味着攻击者即使截获了密文，也无法获取关于明文的任何有用信息。更严格地说，对于恣意的概率多项式时间（PPT）攻击者，在给定密文的环境下，其无法区分密文对应的明文是哪一个可能的消息。
例如，假设有一个加密方案用于加密消息，消息空间是{0,1}^n（n位二进制字符串）。对于两个等长的消息m0和m1，一个语义安全的加密算法应该使得攻击者在看到加密后的消息（密文）时，无法判定这个密文是m0的加密照旧m1的加密，概率明显大于1/2。
2. 与其他安全概念的对比
和完美保密的对比
完美保密是一种更强的安全概念。在完美保密的加密方案中，密文的概率分布与明文的概率分布是完全独立的。这意味着无论攻击者有多少计算资源，都无法从密文获取任何关于明文的信息。
语义安全相对来说是一种计算安全的概念。它允许在计算上不可区分明文，即攻击者受限于其计算能力和时间，无法有用地区分不同明文对应的密文。例如，一次性暗码本（OTP）是具有完美保密的加密方案，但在实际应用中，由于其密钥长度等限制，语义安全的加密方案（如一些基于公钥加密的算法）更为常用。
和IND CPA（选择明文攻击下的不可区分性）关系
语义安全通常与IND CPA概念精密相干。IND CPA是指在选择明文攻击下，攻击者可以选择恣意的明文消息让加密算法加密，然后得到相应的密文。如果一个加密方案是IND CPA安全的，那么它在语义上就是安全的。
例如，假设攻击者可以访问一个加密Oracle（一个可以举行加密操作的黑盒），它可以向这个Oracle发送自己选择的明文消息m1,m2等，得到对应的密文c1,c2等。如果在这种环境下，攻击者仍旧无法区分给定密文对应的是哪个明文，那么这个加密方案满意IND CPA安全，也就具有语义安全的特性。
3. 实现语义安全的方法
利用随机化加密
许多语义安全的加密算法在加密过程中引入随机因素。例如，在公钥加密算法RSA OAEP（最优非对称加密填充）中，加密过程不仅仅是简单地利用公钥对明文举行运算，还会添加一些随机的填充信息。
这种随机填充使得对于相同的明文，每次加密得到的密文在统计上是不同的，增长了攻击者从密文推断明文的难度。假设明文m利用RSA OAEP加密两次，由于填充的随机性，两次得到的密文c1和c2在没有私钥的环境下看起来是完全不同的，攻击者很难判定它们是同一个明文的加密。
基于复杂的数学布局
像椭圆曲线暗码体制（ECC）这样的加密方案也可以提供语义安全。ECC基于椭圆曲线离散对数问题的困难性。
例如，在ECC加密中，明文被映射到椭圆曲线上的点，然后通过复杂的点运算和密钥交换来加密。攻击者如果想要从密文（椭圆曲线上加密后的点表示）中获取明文，就必要办理椭圆曲线离散对数问题，这在计算上黑白常困难的，从而保证了语义安全。
4. 应用场景和重要性
在网络通讯中的应用
在互联网通讯中，如HTTPS协议，语义安满是保障数据隐私的关键。当用户通过浏览器访问一个安全网站（https://）时，浏览器和服务器之间传输的数据（如用户登录信息、信用卡号码等敏感信息）是经过加密的。
语义安全的加密算法确保了即使攻击者能够截获这些加密后的数据包（密文），也无法获取其中包罗的用户敏感信息，如用户名和暗码的详细内容。
在云存储中的重要性
在云存储服务中，用户的数据存储在云端服务器上。为了保护用户数据的隐私，云存储服务提供商利用语义安全的加密算法对数据举行加密。
这样，即使云存储服务提供商的内部人员大概外部攻击者获取了存储的数据（密文），也无法相识数据的详细内容，因为加密算法保证了语义安全，使得从密文获取明文信息在计算上是不可行的。
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