工作以及面试中,小伙伴们肯定少不了接触加密和加密算法。如果问大家加密算法你知道什么,好多人都会回答MD5,其实MD5严格来说算不上加密算法,主要用于数据完整性的校验和安全性校验,可以验证在数据传输时是否被恶意篡改了。
在传输过程中,我们可以将MD5明文和签名(加密后的数据)一起传过去,接收者用相同的算法对明文进行加密,然后和秘文比较,相同的话说明没被篡改,不相同的话说明被篡改了。(当然,这只是简单通俗易懂的解释,实际还会配合其它加密算法,比这些复杂的多。)
MD5为什么不可逆?还是通俗易懂的解释,因为明文和签名是多对一的形式。举个例子,A字符串加密后的签名是C,B加密后的签名还是C。拿到秘文C我们肯定无法解密,因为它对应多个。
现在MD5的安全性也越来越受到质疑,用的也越来越少了。但是小型项目MD5依然可以选择。
简单的说了MD5,与MD5类似的还有SHA算法和安全性更高的Whirlpool,这些都统称为哈希算法。哈希算法不用于加密,但它们在数据完整性和安全性方面扮演着重要角色。
说了hash算法,我们来看真正的加密算法。
加密算法是用于保护数据安全和隐私的技术,它们可以被分为两大类:对称加密算法和非对称加密算法。
对称加密算法
对称加密算法使用相同的密钥进行加密和解密。
原理:加密和解密使用相同密钥的加密算法。
优点:加解密速度快,使用长密钥时难破解。
缺点:
- 密钥管理困难:对称加密算法需要使用同一把密钥进行加解密,因此密钥的管理非常重要。如果密钥被泄露,那么加密的数据也将被暴露。因此,密钥的生成、存储、传输和销毁都需要进行严格的管理。
- 安全性受限:对称加密算法的安全性取决于密钥的长度和复杂度。如果密钥过于简单或者长度过短,就容易被破解。同时,对称加密算法的安全性也受到密码分析等攻击方法的影响。
- 无法实现安全的密钥交换:对称加密算法需要使用同一把密钥进行加解密,因此在传输密钥的过程中容易被攻击者截获并破解。因此,密钥交换的安全性成为了对称加密算法的一个难点。
- 不适用于开放环境:对称加密算法需要事先共享密钥,因此不适用于开放的环境,例如互联网。
以下是一些常见的对称加密算法:
- AES (Advanced Encryption Standard): 一种广泛使用的加密标准,支持128、192和256位密钥长度。
- DES (Data Encryption Standard): 曾经是标准,但由于密钥长度只有56位,现在已经不安全。
- 3DES (Triple DES): DES的三重版本,通过三次应用DES算法来提高安全性。
- RC4 (Rivest Cipher 4): 一种流加密算法,但由于一些安全问题,现在很少使用。
- Blowfish: 一种可变长度密钥的块加密算法,支持从32位到448位的密钥长度。
- Twofish: Blowfish的后继者,提供更高的安全性。
非对称加密算法
非对称加密算法使用一对密钥:公钥和私钥。公钥用于加密数据,而私钥用于解密。
原理:加密和解密使用不同密钥的加密算法,也称为公私钥加密。
优点:安全性高于对称加密算法
缺点:
以下是一些常见的非对称加密算法:
- RSA: 最广泛使用的非对称加密算法之一,常用于安全数据传输。
- DSA (Digital Signature Algorithm): 主要用于数字签名,而不是加密。
- ECC (Elliptic Curve Cryptography): 一种使用椭圆曲线数学的加密算法,提供与RSA相当的安全性,但需要更短的密钥。
- ElGamal: 一种基于离散对数问题的公钥加密系统。
- Diffie-Hellman: 一种密钥交换协议,用于在不安全的通道上安全地交换密钥。