加解密算法

算法类型	特点	优势	缺陷	代表算法
非对称加密	加解密密钥不相关	无需提前共享密钥	计算效率低，仍存在中间人攻击可能	RSA、ElGamal、椭 圆曲线系列算法
对称加密	加解密密钥相同或可推算	计算效率高，加密强度高	需提前共享密钥；易泄露	DES、3DES、 AES、IDEA

 

对称加密（Symmetric Cryptography），又称私钥加密

对称加密是最快速、最简单的一种加密方式，加密（encryption）与解密（decryption）用的是同样的密钥（secret key）,这种方法在密码学中叫做对称加密算法。

对称加密有很多种算法，由于它效率很高，所以被广泛使用在很多加密协议的核心当中。对称加密通常使用的是相对较小的密钥，一般小于256 bit。

因为密钥越大，加密越强，但加密与解密的过程越慢。

如果你只用1 bit来做这个密钥，那黑客们可以先试着用0来解密，不行的话就再用1解；

但如果你的密钥有1 MB大，黑客们可能永远也无法破解，但加密和解密的过程要花费很长的时间。

密钥的大小既要照顾到安全性，也要照顾到效率，是一个trade-off。

 

非对称加密（Asymmetric Cryptography），又称公钥加密

1976年，美国学者Dime和Henman为解决信息公开传送和密钥管理问题，提出一种新的密钥交换协议，

允许在不安全的媒体上的通讯双方交换信息，安全地达成一致的密钥，这就是“公开密钥系统”。

相对于“对称加密算法”这种方法也叫做“非对称加密算法”。

非对称加密为数据的加密与解密提供了一个非常安全的方法，它使用了一对密钥，公钥（public key）和私钥（private key）。

私钥只能由一方安全保管，不能外泄，而公钥则可以发给任何请求它的人。

非对称加密使用这对密钥中的一个进行加密，而解密则需要另一个密钥。

比如，你向银行请求公钥，银行将公钥发给你，你使用公钥对消息加密，那么只有私钥的持有人–银行才能对你的消息解密。

与对称加密不同的是，银行不需要将私钥通过网络发送出去，因此安全性大大提高。

 

混合加密机制

 即先用计算复杂度高的非对称加密协商一个临时的对称加密密钥（会话密钥，一般相对内容 来说要短的多），

然后双方再通过对称加密对传递的大量数据进行加解密处理。

典型的场景是现在大家常用的 HTTPS 机制。HTTPS 实际上是利用了 Transport Layer Security/Secure Socket Layer（TLS/SSL）来实现可靠的传输。

TLS 为 SSL 的升级版本，目 前广泛应用的为 TLS 1.0，对应到 SSL 3.1 版本。

建立安全连接的具体步骤如下：

    客户端浏览器发送信息到服务器，包括随机数 R1，支持的加密算法类型、协议版本、压 缩算法等。注意该过程为明文。

    服务端返回信息，包括随机数 R2、选定加密算法类型、协议版本，以及服务器证书。注 意该过程为明文。

    浏览器检查带有该网站公钥的证书。该证书需要由第三方 CA 来签发，浏览器和操作系统 会预置权威 CA 的根证书。如果证书被篡改作假（中间人攻击），很容易通过 CA 的证书 验证出来。

    如果证书没问题，则用证书中公钥加密随机数 R3，发送给服务器。此时，只有客户端和 服务器都拥有 R1、R2 和 R3 信息，基于 R1、R2 和 R3，生成对称的会话密钥（如 AES 算法）。后续通信都通过对称加密进行保护。

1. 非对称加密：传递公钥，用公钥加密，用私钥解密。

2. 非对称密钥加密的使用过程：
   1. A要向B发送信息，A和B都要产生一对用于加密和解密的公钥和私钥。
   2. A的私钥保密，A的公钥告诉B；B的私钥保密，B的公钥告诉A。
   3. A要给B发送信息时，A用B的公钥加密信息，因为A知道B的公钥。
   4. A将这个消息发给B（已经用B的公钥加密消息）。
   5. B收到这个消息后，B用自己的私钥解密A的消息，其他所有收到这个报文的人都无法解密，因为只有B才有B的私钥。
   6. 反过来，B向A发送消息也是一样。

3. 混合加密机制：先用非对称加密传递对称加密的密钥，然后再用对称加密传递信息。

   解决的办法是将对称加密的密钥使用非对称加密的公钥进行加密，然后发送出去，接收方使用私钥进行解密得到对称加密的密钥，然后双方可以使用对称加密来进行沟通。

AES对称加密算法

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AES为分组密码，分组密码也就是把明文分成一组一组的，每组长度相等，每次加密一组数据，直到加密完整个明文。

在AES标准规范中，分组长度只能是128位，也就是说，每个分组为16个字节（每个字节8位）。

密钥的长度可以使用128位、192位或256位。密钥的长度不同，推荐加密轮数也不同。

详细参见：https://blog.csdn.net/qq_28205153/article/details/55798628

RSA非对称加密算法

RSA加密算法是现在世界上运用最广泛的非对称加密算法，比如常用的https协议、银行交易等等。

详细参见：

http://www.ruanyifeng.com/blog/2013/06/rsa_algorithm_part_one.html

http://www.ruanyifeng.com/blog/2013/07/rsa_algorithm_part_two.html