简易版本的加密分类、原理及应用

目录

加密算法的分类

    不可逆加密：

    可逆加密：

加密算法原理

不可逆加密：MD5（Message-Digest Algorithm）

SHA256：（Secure Hash Algorithm 2）

对称加密：DES(Data Encryption Standard)

非对称加密：RSA（以3个人名命名的）

另外不算加密的编码base64:

---

加密算法的分类

    不可逆加密：

              加密后不能解密出原文，不存在密钥，例如MD5，SHA256

    可逆加密：

              对称加密算法：加解密密钥是一样，AES、DES

              非对称加密算法：加解密密钥不一样，RSA DSA

 

加密算法原理

不可逆加密：MD5（Message-Digest Algorithm）

        选取四个幻数：

        A=0x01234567

        B=0x89ABCDEF

        C=0xFEDCBA98

        D=0x76543210

每个幻数是32位，加起来正好是128位。根据原文长度，进行一定次数的循环，最后得到新的ABCD值拼接起来就是加密后的128位密文。

安全性：虽然128位密文的总数是有限的2的128次方。但至今只能将原文算出MD5密文后匹配才能暴力破解。

用途：用户密码加密，支付签名，数字证书(第三方存证机构保存的摘要信息)，文件指纹（fingerprint）等。

 

SHA256：（Secure Hash Algorithm 2）

算法与MD5思路相似，只不过这里取了ABCDEFGH共8个幻数。

 

对称加密：DES(Data Encryption Standard)

加密时首先将64位的密钥生成16个48位的子密钥，然后用这16个子密钥去依次操作两个32位的原文，得到两个32位的密文，合并后即可得到最后的密文。解密时，将密文用16个子密钥倒排操作密文即可得。

安全性：需以安全的方式进行密钥交换，密钥管理复杂。但效率高，系统开销小，适合加密大量数据场景。DES 现在已经不被视为一种安全的加密算法，主要原因是它使用的56位密钥过短，替代的是AES(Advanced Encryption Standard)

应用：DES算法在POS、ATM、磁卡及智能卡（IC卡）、加油站、高速公路收费站等领域被广泛应用，以此来实现关键数据的保密，如信用卡持卡人的PIN的加密传输，IC卡与POS间的双向认证、金融交易数据包的MAC校验等，均用到DES算法。

 

非对称加密：RSA（以3个人名命名的）

拿一个私钥数D，一个公钥数E，公共模数N

加密：原文数的E次方，所得结果除N取模后便是密文。C ＝ ME mod N

解密：密文数的D次方，所得结果除N取模后便是原文。M ＝CD mod N

安全性：破解难度等价于分解两个大素数之积（公认的数学难题）。

使运算代价很高，尤其是速度较慢，较对称密码算法慢几个数量级，只能加密少量数据。

 

另外不算加密的编码base64:

Base64字符选用了”A-Z、a-z、0-9、+、/” 64个可打印字符，将3个8位字节(3×8=24位)编码成4个6位的字节(4×6=24位)，之后在每个6位字节前面，补充两个0，形成4个8位字节的形式（取值正好是64个）。如果原文不是3个8位字节的整数倍，那么不够的全部补0，转换完空出的结果就用就用“=”来补位，总之要保证最后编码出来得字节数是4的倍数。

第一步，将待转换的字符串每三个字节分为一组，每个字节占8bit，那么共有24个二进制位。

第二步，将上面的24个二进制位每6个一组，共分为4组。

第三步，在每组前面添加两个0，每组由6个变为8个二进制位，总共32个二进制位，即四个字节。

安全性：只是换了一种编码格式而已，不存在加解密

应用：应用场景比较广泛，网络传输中遇到中文可能会乱码，二进制文件，图片等并不全是可打印字符，都可以用基于64个可打印的字符来表示。