加密算法

常用的加密算法总体可以分为两类：单项加密和双向加密，双向加密又分为对称加密和非对称加密，因此主要分析下面三种加密算法：

对称加密算法、非对称加密算法和单项加密算法（Hash算法）。

 

1、对称加密算法（AES、DES、3DES）

对称加密算法是指加密和解密采用相同的密钥，是可逆的（即可解密）。

AES加密算法是密码学中的高级加密标准，采用的是对称分组密码体制，密钥长度的最少支持为128。AES加密算法是美国联邦政府采用的区块加密标准，这个标准用来替代原先的DES，已经被多方分析且广为全世界使用。

优点：加密速度快

缺点：密钥的传递和保存是一个问题，参与加密和解密的双方使用的密钥是一样的，这样密钥就很容易泄露。

 

2、非对称加密算法（RSA、DSA）

非对称加密算法是指加密和解密采用不同的密钥（公钥和私钥），因此非对称加密也叫公钥加密，是可逆的（即可解密）。

RSA加密算法是基于一个十分简单的数论事实：将两个大素数相乘十分容易，但是想要对其乘积进行因式分解极其困难，因此可以将乘积公开作为加密密钥。虽然RSA的安全性一直未能得到理论上的证明，但它经历了各种攻击至今未被完全攻破。 

优点：加密和解密的密钥不一致，公钥是可以公开的，只需保证私钥不被泄露即可，这样就密钥的传递变的简单很多，从而降低了被破解的几率。

缺点：加密速度慢

RSA加密算法既可以用来做数据加密，也可以用来数字签名。

--数据加密过程：发送者用公钥加密，接收者用私钥解密（只有拥有私钥的接收者才能解读加密的内容）

--数字签名过程：甲方用私钥加密，乙方用公钥解密（乙方解密成功说明就是甲方加的密，甲方就不可以抵赖）

 

3、Hash加密算法（MD5）

MD5全称是Message-Digest Algorithm 5（信息摘要算法5），单向的算法不可逆（被MD5加密的数据不能被解密）。MD5加密后的数据长度要比加密数据小的多，且长度固定，且加密后的串是唯一的。

适用场景：常用在不可还原的密码存储、信息完整性校验等。

信息完整性校验：典型的应用是对一段信息产生信息摘要，以防止被篡改。如果再有一个第三方的认证机构，用MD5还可以防止文件作者的“抵赖”，这就是所谓的数字签名应用。

疑问一：单项散列函数为什么不可逆？？

原来好多同学知识知道md5加密是不可逆的，却不知道是为什么，其实散列函数可以将任意长度的输入经过变化得到不同的输出，如果存在两个不同的输入得到了相同的散列值，我们称之为这是一个碰撞，因为使用的hash算法，在计算过程中原文的部分信息是丢失了的，一个MD5理论上可以对应多个原文，因为MD5是有限多个，而原文是无限多个的。

网上看到一个形象的例子：2 + 5 = 7，但是根据 7 的结果，却并不能推算出是由 2 + 5计算得来的

疑问二：为什么有些网站可以解密MD5后的数据？？

MD5解密网站，并不是对加密后的数据进行解密，而是数据库中存在大量的加密后的数据，对用户输入的数据进行匹配（也叫暴力碰撞），匹配到与之对应的数据就会输出，并没有对应的解密算法。

MD5改进

由以上信息可以知道，MD5加密后的数据也并不是特别安全的，其实并没有绝对的安全策略，我们可以对MD5进行改进，加大破解的难度，典型的加大解密难度的方式有一下几种：

加盐（Salt）：在明文的固定位置插入随机串，然后再进行MD5先加密，后乱序：先对明文进行MD5，然后对加密得到的MD5串的字符进行乱序先乱序，后加密：先对明文字符串进行乱序处理，然后对得到的串进行加密先乱序，再加盐，再MD5等HMac消息认证码

也可以进行多次的md5运算，总之就是要加大破解的难度。

 

4、混合加密

由于以上加密算法都有各自的缺点（RSA加密速度慢、AES密钥存储问题、MD5加密不可逆），因此实际应用时常将几种加密算法混合使用。

例如：RSA+AES：

采用RSA加密AES的密钥，采用AES对数据进行加密，这样集成了两种加密算法的优点，既保证了数据加密的速度，又实现了安全方便的密钥管理。

那么，采用多少位的密钥合适呢？一般来讲密钥长度越长，安全性越高，但是加密速度越慢。所以密钥长度也要合理的选择，一般RSA建议采用1024位的数字，AES建议采用128位即可。

 

5、Base64

严格意义讲，Base64并不能算是一种加密算法，而是一种编码格式，是网络上最常见的用于传输8bid字节代码的编码方式之一。

Base64编码可用于在HTTP环境下传递较长的标识信息，Base编码不仅不仅比较简单，同时也据有不可读性（编码的数据不会被肉眼直接看到）。