一文读懂几种常用的安全算法

•   摘要算法
  •   对称加密算法
  •   非对称加密算法
  •   数字签名
  •   数字证书

数字摘要

实现

•   将任意长度的明文通过单向hash函数摘要成固定长度的串。 Hash（明文）-->固定长度的摘要

特点

•   无论明文多长，计算出来的摘要长度总是固定的。hash（‘a’）和hash（‘aaaaaaaaaaa’）形成的摘要长度是一样的
  •   一般明文不同，计算出来的摘要也不同。也就是相同的明文，计算出来的摘要是一样的，不同的明文形成的摘要一般是不一样（好的hash函数不会发生碰撞）
  •   只能进行正向的消息摘要。也就是说从消息摘要中不能恢复成原来的明文。

数字摘要算法

•   md5
  •   sha

md5

•   将待加密串进行md5计算形成128比特位（32位16进制）的摘要。

字符串：jiajun md5摘要：a51c0678c060ae4c4630d930fe83102c

SHA-1

•   将待加密串进行SHA计算后形成160比特位（40位16进制）的摘要。
  •   对比md5，摘要信息更长，运算过程更复杂，速度更慢，但相对也更加安全。

字符串：jiajun SHA-1摘要:26352d75496932fd05e65724610ce1aaadf9259c

base64不是一种加密算法而是一种编码算法

•   将二进制数据编码成ascll码。比如说我们将图片以json的形式上传到服务器，那么可以将图片二进制数据通过base64编码转化为二进制。
  •   base64是可逆的，通过解码算法可以恢复成二进制数据，所以根本不能加密。

彩虹表破解hash算法

•   上面提到的两种数字摘要算法md5和sha-1都是不可逆算法，那么如何破解呢？彩虹表是一种破解的方式。

  •   彩虹表破解法通过这样的一张表进行查询，比如攻击者拿到了一个用户密码密文，是通过md5算法加密的，那么他可以在这样的一张表进行查询，从而查到密码的明文。
  •   彩虹表是不断的积累的过程，表的内容不断丰富，从而破解的机率慢慢提高。
  •   如果用户的密码是常见的密码，比如说生日，攻击者知道有些用户会用生日作为密码，那么攻击者可以提前将这些生日组合进行计算，提前记录在表里面。那么在彩虹表查询很快可以查询的到密码明文。而如果密码较为复杂，如果泄露了密文，根据生成的密文在彩虹表进行查询，是很难查到的（因为表里面并没有）。这也就是为什么我们为用加盐的方法降低破解率的原因了。

对称加密

实现

•   发送方和接收方约定一个密钥，生成加密密文发送。接收方接受后，使用相同的密钥和加密算法的逆算法进行解密。通俗将，我给小花写一封情书，然后放在一个上锁的小箱子，经过多人的，最后到达小花，小花通过相同的钥匙打开箱子。但是如果钥匙中途被人捡到，那么情书就公开了。所谓对称指的是加密解密用同一个加密密钥。

特点

•   算法是公开的，加密速度快。
  •   一旦泄露密钥，因为算法是公开的，所以可以轻松解密。

对称加密算法

•   DES算法，密钥64位
  •   AES算法，，密钥长度之处128,192,256三种，加密强度更高。

应用分析

•   A向B发送秘密文件，这个时候可以采用对称加密算法，没有密钥者不能解密文件。
  •   如果密钥泄露那么文件可以被解密，而且随着技术的发展，如果采用穷举暴力解密也是有可能。
  •   如果A向很多人发送秘密文件，那么需要多次约定。

非对称加密

实现

•   A向B发送消息，B先产生一个公钥和私钥，然后将公钥公开，A获得公钥。
  •   然后用公钥进行加密，然后将密文发送给B。
  •   B得到后用私钥进行解密。

特点

•   非对称加密更加复杂，所以加密解密速度没有对称加密快，但是也更加安全。

非对称加密算法

•   RSA算法

应用分析

•   即使中途有人截获文件，因为没有私钥，并且加密算法复杂，解密是很困难的。
  •   如果A向多人发送秘密文件，那么他不需要多次约定的过程，从公钥库根据接收方的公钥分别进行加密就行。

数字签名

实现

•   A给B发送信息，A生成公钥和私钥，将公钥公开。
  •   A对发送消息进行数字摘要算法，然后再通过私钥进行加密。
  •   A将加密后的密文和原文发送给B
  •   B收到后，对密文用公钥进行解密，获得串C，再用原文进行摘要算法，获得串D，然后对比C D。这样就能确认A的身份。
  •   数字签名：将明文进行摘要，然后再通过私钥进行加密的结果

数字签名算法

•   MD5withRSA算法
  •   SHA1withRSA算法

应用分析

•   B收到A的文件，B想确认是A发送的，那么可以根据数字签名方式，根据A的公钥进行解密然后比较，因为A的私钥是不公开的，这样匹配成功就能确认是A发送的。

数字证书

实现

•   A给B发送消息，A生成公钥和私钥。
  •   A将公钥，还有公钥持有者，签名算法，过期时间等信息发送给CA（数字证书认证机构）
  •   CA认可信息之后，通过CA的私钥进行签名，这时候数字证书就产生了。
  •   接着A将明文，明文数字签名，和数字证书一起发送给B
  •   B接受到后，通过CA的公钥进行解密，进行第一次校验，校验数字证书。
  •   验证成功后，进行第二次检验，提取数字证书中的公钥，对密文进行解密。

应用分析

•   在数字签名的基础上，再发送一个数字证书，这样的话接收方不需要维护一个公钥库，通过CA验证后在数字证书提取，获得公钥。