加解密算法分析

1、概述：

    加密算法是指，发送者对明文进行加密而后生成密文，接受者再对密文解密获得明文的过程。

一、加密与签名区别

    最大的区别是，加密是可逆的，而签名是不可逆的。好比对于明文"Hello world"进行加密后获得结果R，还可使用密钥经过结果R解密获得"Hello world"，而对"Hello world"进行签名获得结果R，却不能使用密钥经过R获"Hello world",试想若是几十个字符就能够存储存储几G的数据，那压缩算法要被完全颠覆了。

二、加密与签名的使用场景

    加密是对数据进行机密性保护，签名主要用于身份验证。好比A对B发送了信息Message；经过加密后，即使C经过网络包截取得到了Message，它也不知道里面的具体内容，只能看到一堆乱码；经过签名，假设D也用相同的加密算法发送了此Message，可是签名错误，那么B经过签名依然拒绝D的Message。

2、算法分类

    在加密算法以外，为了解决秘钥的分发的问题，出现了：对称加密和非对称加密。最主要的就是密钥的不一样，对称加密客户端和服务端使用同一个密钥，非对称加密使用一对不一样的密钥。

一、散列(哈希)函数

• 一般有MD五、SHA一、SHA25六、SHA512
• 实质是抽取特征码，这样通常不会重复！是的，不一样的文本它的哈希结果是有可能相同的，但几率很小。
  （举例：好比想要识别一我的，咱们能够经过他的指纹来锁定他，指纹出现相同的几率很低吧！在这里，人就至关于数据，而指纹就至关于对人这个数据进行hash后获得的结果）
• 对任意一个二进制数据进行哈希，能够获得定长的字符串结果，例如MD5哈希结果是128位，更可能是以32个字符的十六进制格式哈希输出
• 还有就是不可逆的，既然是不可逆的，那么固然不是用来加密的，而是签名

二、对称加密

    对称加密指的就是加密和解密使用同一个秘钥，因此叫作对称加密。对称加密只有一个秘钥，做为私钥。 常见的对称加密算法：AES，DES，3DES等。目前用的最广发而且安全的算法是AES。

• 加密和解密使用同一个秘钥，加密解密的速度快
• 适合给大数据进行加密
• 密钥的安全性很是重要

三、非对称加密

    非对称加密指的是：加密和解密使用不一样的秘钥，一把做为公开的公钥，另外一把做为私钥。公钥加密的信息，只有私钥才能解密。私钥加密的信息，只有公钥才能解密。 常见的非对称加密算法：RSA

1. 使用 公钥 加密，使用 私钥 解密
2. 使用 私钥 加密，使用 公钥 解密（私钥签名，公钥验签）
3. 更安全，固然速度会慢下来，若是随着硬件的突破，使用愈来愈多，特别是支付

四、区别

    对称加密算法相比非对称加密算法来讲，加解密的效率要高得多。可是缺陷在于对于秘钥的管理上，以及在非安全信道中通信时，密钥交换的安全性不能保障。因此在实际的网络环境中，会将二者混合使用。

五、实例

    在对B/S模型中，能够用以下方式进行数据的安全传输：
(1)、 服务端计算出一对秘钥pub/pri。将私钥保密，将公钥公开。 
(2)、客户端请求服务端时，拿到服务端的公钥pub。 
(3)、客户端经过AES计算出一个对称加密的秘钥X。 而后使用pub将X进行加密。 
(4)、客户端将加密后的密文发送给服务端。服务端经过pri解密得到X。 
(5)、而后两边的通信内容就经过对称密钥X以对称加密算法来加解密。

3、RSA算法分析：

    假设A、B双方均拥有一对公私钥(PUB_A、PRI_A、PUB_B、PRI_B)。A向B发送Message的整个签名和加密的过程以下：

1. A先使用HASH对Message生成一个固定长度的信息摘要Message_hash_A
2. A使用A的私钥PRI_A对Message_hash_A进行签名获得Message_sign（这里为何不直接对Message进行签名，而要对Message_hash_A进行签名呢？由于Message的长度可能很长，而Message_hash_A的长度则是固定的，这样性能更高，格式也固定，何况hash的结果通常不会出现重复的可能）
3. A接着使用B的公钥PUB_B对信息Message和信息Message_sign进行加密获得Message_RSA，这时A将Message_RSA发送给B。

当B接收到A的信息Message_RSA后，获取Message的步骤以下：

1. B用本身的私钥PRI_B解密获得明文：Message和Message_sign；
2. 而后B使用A的公钥PUB_A解Message_sign获得Message_hash_A；同时，B再对Message使用与A相同的HASH获得Message_hash_B；
3. 若是Message_hash_A与Message_hash_B相同，则说明Message没有被篡改过。

参考文档：

http://www.cnblogs.com/mddblog/p/5380556.html