加解密算法分析

1、概述：

    加密算法是指，發送者對明文進行加密而後生成密文，接受者再對密文解密獲得明文的過程。

一、加密與簽名區別

    最大的區別是，加密是可逆的，而簽名是不可逆的。好比對於明文"Hello world"進行加密後獲得結果R，還可使用密鑰經過結果R解密獲得"Hello world"，而對"Hello world"進行簽名獲得結果R，卻不能使用密鑰經過R獲"Hello world",試想若是幾十個字符就能夠存儲存儲幾G的數據，那壓縮算法要被完全顛覆了。

二、加密與簽名的使用場景

    加密是對數據進行機密性保護，簽名主要用於身份驗證。好比A對B發送了信息Message；經過加密後，即使C經過網絡包截取得到了Message，它也不知道里面的具體內容，只能看到一堆亂碼；經過簽名，假設D也用相同的加密算法發送了此Message，可是簽名錯誤，那麼B經過簽名依然拒絕D的Message。

2、算法分類

    在加密算法以外，爲了解決祕鑰的分發的問題，出現了：對稱加密和非對稱加密。最主要的就是密鑰的不一樣，對稱加密客戶端和服務端使用同一個密鑰，非對稱加密使用一對不一樣的密鑰。

一、散列(哈希)函數

• 一般有MD五、SHA一、SHA25六、SHA512
• 實質是抽取特徵碼，這樣通常不會重複！是的，不一樣的文本它的哈希結果是有可能相同的，但機率很小。
  （舉例：好比想要識別一我的，咱們能夠經過他的指紋來鎖定他，指紋出現相同的機率很低吧！在這裏，人就至關於數據，而指紋就至關於對人這個數據進行hash後獲得的結果）
• 對任意一個二進制數據進行哈希，能夠獲得定長的字符串結果，例如MD5哈希結果是128位，更可能是以32個字符的十六進制格式哈希輸出
• 還有就是不可逆的，既然是不可逆的，那麼固然不是用來加密的，而是簽名

二、對稱加密

    對稱加密指的就是加密和解密使用同一個祕鑰，因此叫作對稱加密。對稱加密只有一個祕鑰，做爲私鑰。 常見的對稱加密算法：AES，DES，3DES等。目前用的最廣發而且安全的算法是AES。

• 加密和解密使用同一個祕鑰，加密解密的速度快
• 適合給大數據進行加密
• 密鑰的安全性很是重要

三、非對稱加密

    非對稱加密指的是：加密和解密使用不一樣的祕鑰，一把做爲公開的公鑰，另外一把做爲私鑰。公鑰加密的信息，只有私鑰才能解密。私鑰加密的信息，只有公鑰才能解密。 常見的非對稱加密算法：RSA

1. 使用 公鑰 加密，使用 私鑰 解密
2. 使用 私鑰 加密，使用 公鑰 解密（私鑰簽名，公鑰驗籤）
3. 更安全，固然速度會慢下來，若是隨着硬件的突破，使用愈來愈多，特別是支付

四、區別

    對稱加密算法相比非對稱加密算法來講，加解密的效率要高得多。可是缺陷在於對於祕鑰的管理上，以及在非安全信道中通信時，密鑰交換的安全性不能保障。因此在實際的網絡環境中，會將二者混合使用。

五、實例

    在對B/S模型中，能夠用以下方式進行數據的安全傳輸：
(1)、 服務端計算出一對祕鑰pub/pri。將私鑰保密，將公鑰公開。 
(2)、客戶端請求服務端時，拿到服務端的公鑰pub。 
(3)、客戶端經過AES計算出一個對稱加密的祕鑰X。 而後使用pub將X進行加密。 
(4)、客戶端將加密後的密文發送給服務端。服務端經過pri解密得到X。 
(5)、而後兩邊的通信內容就經過對稱密鑰X以對稱加密算法來加解密。

3、RSA算法分析：

    假設A、B雙方均擁有一對公私鑰(PUB_A、PRI_A、PUB_B、PRI_B)。A向B發送Message的整個簽名和加密的過程以下：

1. A先使用HASH對Message生成一個固定長度的信息摘要Message_hash_A
2. A使用A的私鑰PRI_A對Message_hash_A進行簽名獲得Message_sign（這裏爲何不直接對Message進行簽名，而要對Message_hash_A進行簽名呢？由於Message的長度可能很長，而Message_hash_A的長度則是固定的，這樣性能更高，格式也固定，何況hash的結果通常不會出現重複的可能）
3. A接着使用B的公鑰PUB_B對信息Message和信息Message_sign進行加密獲得Message_RSA，這時A將Message_RSA發送給B。

當B接收到A的信息Message_RSA後，獲取Message的步驟以下：

1. B用本身的私鑰PRI_B解密獲得明文：Message和Message_sign；
2. 而後B使用A的公鑰PUB_A解Message_sign獲得Message_hash_A；同時，B再對Message使用與A相同的HASH獲得Message_hash_B；
3. 若是Message_hash_A與Message_hash_B相同，則說明Message沒有被篡改過。

參考文檔：

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