选对加密算法，让产品安全事半功倍-优快云博客

在智能设备普及的今天，从智能门锁的开锁指令到穿戴设备的健康数据，从工业传感器的运行参数到金融终端的交易信息，几乎所有产品都离不开数据的传输与存储。而这些数据一旦泄露或被篡改，小则影响用户体验，大则造成财产损失甚至安全风险。这时候，加密算法就成了保护数据安全的核心 “盾牌”。

但加密算法五花八门，AES、RSA、SM2、SM3... 不同算法各有特性，选错了不仅可能 “护不住” 数据，还可能拖慢产品性能，增加开发成本。今天就从实际开发场景出发，聊聊如何选对加密算法。

加密算法的分类

加密算法看似复杂，其实可以简单分为三类：对称加密、非对称加密和哈希算法。

对称加密就像家里的钥匙，加密和解密用的是同一把 “钥匙”（密钥）。它的优点很突出：速度快、效率高，哪怕是海量数据，也能快速完成加密解密。比如我们常用的 AES 算法，以及国家密码标准中的 SM4，都属于这类。但它也有个明显的 “小毛病”：密钥分发是个难题。如果要和别人共享加密数据，怎么安全地把这把 “钥匙” 送过去？一旦密钥在传输中被截获，加密就形同虚设。

非对称加密则像是用 “两把钥匙” 干活：一把是可以公开的 “公钥”，谁都能拿；另一把是只有自己知道的 “私钥”。用公钥加密的数据，只有对应的私钥能解开；用私钥 “签名” 的数据，只有对应的公钥能验证。这种特性让它特别适合身份认证和密钥分发。比如 RSA 算法，以及国密标准中的 SM2，都属于非对称加密。不过它也有短板：运算速度慢，处理大量数据时效率较低，更适合处理小数据。

哈希算法则是另一种思路，它像一台 “单向粉碎机”：无论输入的数据有多长，都会输出一段固定长度的 “哈希值”（比如 32 字节），而且几乎不可能通过哈希值反推出原始数据。更重要的是，原始数据哪怕只改一个字符，哈希值都会天差地别。这让它特别适合验证数据完整性 —— 比如判断文件是否被篡改，或者存储密码（存哈希值而非明文）。常见的 SHA-256、国密中的 SM3，都属于哈希算法。

按场景选算法，避免 “一刀切”

知道了算法的特性，接下来就要看场景了。不同的产品需求，适合的算法组合可能完全不同。

比如智能门锁，日常需要加密存储用户的指纹模板，还要快速验证开锁指令。这种场景下，对称加密就很合适：用 SM4 算法加密存储指纹数据，本地验证时用同一密钥快速解密，既保证安全又不影响开锁速度。同时，每次开锁指令可以用 SM3 算个哈希值，验证指令有没有被中途篡改，双重保障。

再比如物联网设备之间的通信。假设一个智能家居系统里，网关需要给多个传感器发送加密指令。如果用对称加密，网关得给每个传感器分发密钥，管理起来很麻烦。这时候可以先用非对称加密 “牵线”：每个传感器生成一对 SM2 密钥，把公钥发给网关，网关用传感器的公钥加密对称密钥（比如 SM4 密钥），再发给传感器。传感器用自己的私钥解密，就能拿到对称密钥，之后两者用 SM4 快速传输数据 —— 这就是典型的 “非对称加密保护对称密钥，对称加密保护数据” 的组合，兼顾了安全和效率。

还有些场景对合规性要求很高，比如政务、金融领域的设备。这类产品往往需要符合国家密码标准，这时候国密算法就是首选。比如身份认证用 SM2，数据加密用 SM4，数据完整性校验用 SM3。作为 GB/T32918-2016（SM2 标准）、GB/T 38635.2-2020（SM9 标准）等国密标准的核心贡献者，珈港科技团队在标准制定时就充分考虑了国内应用场景的需求，比如 SM2 的密钥长度和运算效率，比 RSA 更适合资源受限的嵌入式设备。

如果是需要和国外设备互通的产品，可能就得兼容国际算法，比如用 RSA 做密钥交换，AES 做数据加密。但即使是这种场景，也可以考虑 “双算法” 设计 —— 国内市场用国密，国外市场用国际算法，兼顾合规性和兼容性。