加密算法(DES,AES,RSA,MD5,SHA1,Base64)比较和项目应用

加密技术一般分为两大类:"对称式"和"非对称式"。

对称性加密算法：对称式加密就是加密和解密使用同一个密钥。信息接收双方都需事先知道密匙和加解密算法且其密匙是相同的，以后即是对数据进行加解密了。对称加密算法用来对敏感数据等信息进行加密。

非对称算法：非对称式加密就是加密和解密所使用的不是同一个密钥，一般有两个密钥，称为"公钥"和"私钥"，它们两个必需配对使用，不然不能打开加密文件。发送双方A,B事先均生成一堆密匙，而后A将本身的公有密匙发送给B，B将本身的公有密匙发送给A，若是A要给B发送消 息，则先须要用B的公有密匙进行消息加密，而后发送给B端，此时B端再用本身的私有密匙进行消息解密，B向A发送消息时为一样的道理。

散列算法：散列算法，又称哈希函数，是一种单向加密算法。在信息安全技术中，常常须要验证消息的完整性，散列(Hash)函数提供了这一服务，它对不一样长度的输入消息，产生固定长度的输出。这个固定长度的输出称为原输入消息的"散列"或"消息摘要"(Message digest)。散列算法不算加密算法，由于其结果是不可逆的，既然是不可逆的，那么固然不是用来加密的，而是签名。

 

对称性加密算法有：AES、DES、3DES
用途：对称加密算法用来对敏感数据等信息进行加密

DES（Data Encryption Standard）：数据加密标准，速度较快，适用于加密大量数据的场合。

3DES（Triple DES）：是基于DES，对一块数据用三个不一样的密钥进行三次加密，强度更高。

AES（Advanced Encryption Standard）：高级加密标准，是下一代的加密算法标准，速度快，安全级别高；AES是一个使用128为分组块的分组加密算法，分组块和12八、192或256位的密钥一块儿做为输入，对4×4的字节数组上进行操做。众所周之AES是种十分高效的算法，尤为在8位架构中，这源于它面向字节的设计。AES 适用于8位的小型单片机或者普通的32位微处理器,而且适合用专门的硬件实现，硬件实现可以使其吞吐量（每秒能够到达的加密/解密bit数）达到十亿量级。一样，其也适用于RFID系统。

 

非对称性算法有：RSA、DSA、ECC

RSA：由 RSA 公司发明，是一个支持变长密钥的公共密钥算法，须要加密的文件块的长度也是可变的。RSA在国外早已进入实用阶段，已研制出多种高速的RSA的专用芯片。

DSA（Digital Signature Algorithm）：数字签名算法，是一种标准的 DSS（数字签名标准），严格来讲不算加密算法。

ECC（Elliptic Curves Cryptography）：椭圆曲线密码编码学。ECC和RSA相比，具备多方面的绝对优点，主要有：抗攻击性强。相同的密钥长度，其抗攻击性要强不少倍。计算量小，处理速度快。ECC总的速度比RSA、DSA要快得多。存储空间占用小。ECC的密钥尺寸和系统参数与RSA、DSA相比要小得多，意味着它所占的存贮空间要小得多。这对于加密算法在IC卡上的应用具备特别重要的意义。带宽要求低。当对长消息进行加解密时，三类密码系统有相同的带宽要求，但应用于短消息时ECC带宽要求却低得多。带宽要求低使ECC在无线网络领域具备普遍的应用前景。

 

散列算法（签名算法）有：MD五、SHA一、HMAC
用途：主要用于验证，防止信息被修。具体用途如：文件校验、数字签名、鉴权协议

MD5：MD5是一种不可逆的加密算法，目前是最牢靠的加密算法之一，尚没有可以逆运算的程序被开发出来，它对应任何字符串均可以加密成一段惟一的固定长度的代码。

SHA1：是由NISTNSA设计为同DSA一块儿使用的，它对长度小于264的输入，产生长度为160bit的散列值，所以抗穷举(brute-force)性更好。SHA-1设计时基于和MD4相同原理,而且模仿了该算法。SHA-1是由美国标准技术局（NIST）颁布的国家标准，是一种应用最为普遍的Hash函数算法，也是目前最早进的加密技术，被政府部门和私营业主用来处理敏感的信息。而SHA-1基于MD5，MD5又基于MD4。

HMAC：是密钥相关的哈希运算消息认证码（Hash-based Message Authentication Code）,HMAC运算利用哈希算法，以一个密钥和一个消息为输入，生成一个消息摘要做为输出。也就是说HMAC是须要一个密钥的。因此，HMAC_SHA1也是须要一个密钥的，而SHA1不须要。

 

其余经常使用算法：

Base64：其实不是安全领域下的加密解密算法，只能算是一个编码算法，一般用于把二进制数据编码为可写的字符形式的数据，对数据内容进行编码来适合传输(能够对img图像编码用于传输)。这是一种可逆的编码方式。编码后的数据是一个字符串，其中包含的字符为：A-Z、a-z、0-九、+、/，共64个字符(26 + 26 + 10 + 1 + 1 = 64，实际上是65个字符，“=”是填充字符。Base64要求把每三个8Bit的字节转换为四个6Bit的字节(3*8 = 4*6 = 24)，而后把6Bit再添两位高位0，组成四个8Bit的字节，也就是说，转换后的字符串理论上将要比原来的长1/3。原文的字节最后不够3个的地方用0来补足，转换时Base64编码用=号来代替。这就是为何有些Base64编码会以一个或两个等号结束的缘由，中间是不可能出现等号的，但等号最多只有两个。其实不用"="也不耽误解码，之因此用"="，多是考虑到多段编码后的Base64字符串拼起来也不会引发混淆。)
Base64编码是从二进制到字符的过程，像一些中文字符用不一样的编码转为二进制时，产生的二进制是不同的，因此最终产生的Base64字符也不同。例如"上网"对应utf-8格式的Base64编码是"5LiK572R"， 对应GB2312格式的Base64编码是"yc/N+A=="。
标准的Base64并不适合直接放在URL里传输，由于URL编码器会把标准Base64中的“/”和“+”字符变为形如“%XX”的形式，而这些“%”号在存入数据库时还须要再进行转换，由于ANSI SQL中已将“%”号用做通配符。
为解决此问题，可采用一种用于URL的改进Base64编码，它不在末尾填充'='号，并将标准Base64中的“+”和“/”分别改为了“-”和“_”，这样就免去了在URL编解码和数据库存储时所要做的转换，避免了编码信息长度在此过程当中的增长，并统一了数据库、表单等处对象标识符的格式。
另有一种用于正则表达式的改进Base64变种，它将“+”和“/”改为了“!”和“-”，由于“+”，“*”以及前面在IRCu中用到的“[”和“]”在正则表达式中均可能具备特殊含义。
此外还有一些变种，它们将“+/”改成“_-”或“._”（用做编程语言中的标识符名称）或“.-”（用于XML中的Nmtoken）甚至“_:”（用于XML中的Name）。

​HTTPS（全称：Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer），是以安全为目标的HTTP通道，简单讲是HTTP的安全版。即HTTP下加入SSL层，HTTPS的安全基础是SSL(SSL使用40 位关键字做为RC4流加密算法，这对于商业信息的加密是合适的。)，所以加密的详细内容就须要SSL。https:URL代表它使用了HTTP，但HTTPS存在不一样于HTTP的默认端口及一个加密/身份验证层（在HTTP与TCP之间），提供了身份验证与加密通信方法，如今它被普遍用于万维网上安全敏感的通信，例如交易支付方面。它的主要做用能够分为两种：一种是创建一个信息安全通道，来保证数据传输的安全；另外一种就是确认网站的真实性。

 

项目应用总结：
1. 加密算法是可逆的，用来对敏感数据进行保护。散列算法(签名算法、哈希算法)是不可逆的，主要用于身份验证。
2. 对称加密算法使用同一个密匙加密和解密，速度快，适合给大量数据加密。对称加密客户端和服务端使用同一个密匙，存在被抓包破解的风险。
3. 非对称加密算法使用公钥加密，私钥解密，私钥签名，公钥验签。安全性比对称加密高，但速度较慢。非对称加密使用两个密匙，服务端和客户端密匙不同，私钥放在服务端，黑客通常是拿不到的，安全性高。
4. Base64不是安全领域下的加解密算法，只是一个编码算法，一般用于把二进制数据编码为可写的字符形式的数据，特别适合在http，mime协议下的网络快速传输数据。UTF-8和GBK中文的Base64编码结果是不一样的。采用Base64编码不只比较简短，同时也具备不可读性，即所编码的数据不会被人用肉眼所直接看到，但这种方式很初级，很简单。Base64能够对图片文件进行编码传输。
5. https协议普遍用于万维网上安全敏感的通信，例如交易支付方面。它的主要做用能够分为两种：一种是创建一个信息安全通道，来保证数据传输的安全；另外一种就是确认网站的真实性。
6. 大量数据加密建议采用对称加密算法，提升加解密速度；小量的机密数据，能够采用非对称加密算法。在实际的操做过程当中，咱们一般采用的方式是：采用非对称加密算法管理对称算法的密钥，而后用对称加密算法加密数据，这样咱们就集成了两类加密算法的优势，既实现了加密速度快的优势，又实现了安全方便管理密钥的优势。
7. MD5标准密钥长度128位（128位是指二进制位。二进制太长，因此通常都改写成16进制，每一位16进制数能够代替4位二进制数，因此128位二进制数写成16进制就变成了128/4=32位。16位加密就是从32位MD5散列中把中间16位提取出来）；sha1标准密钥长度160位(比MD5摘要长32位)，Base64转换后的字符串理论上将要比原来的长1/3。

 

参考文章：
http://www.cnblogs.com/mddblog/p/5380556.html
http://blog.csdn.net/xuefeng0707/article/details/19845111
http://blog.csdn.net/benbenxiongyuan/article/details/7756912
https://zh.wikipedia.org/wiki/Base64
http://www.cnblogs.com/hongru/archive/2012/01/14/2321397.html
http://www.cnblogs.com/chengxiaohui/articles/3951129.html
http://www.cnblogs.com/fireway/p/5860622.html
http://www.cnblogs.com/JCSU/articles/2803598.html
https://baike.so.com/doc/5404553-5642272.html
http://www.cnblogs.com/yangywyangyw/archive/2012/07/31/2620861.html

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