Python MD5加密算法及对称与非对称加密算法

1.1 加密算法分类

加密算法主要分为：哈希算法、对称加密算法、非对称加密算法。

哈希算法：如：MD5/SHA256
对称加密算法：如：DES/AES/CBC
非对称加密算法：如：RSA

此外，还有一种编码算法，叫Base64（注意它不是加密算法）,也是用的比较多的。

1.1 哈希算法

哈希是一种加密算法，也称为散列函数或杂凑函数。哈希函数是一个公开函数，可以将任意长度的消息M映射成为一个长度较短且长度固定的值H（M），称H（M）为哈希值、散列值（Hash Value）、杂凑值或者消息摘要。它是一种单向密码体制，即一个从明文到密文的不可逆映射，只有加密过程，没有解密过程。

特点：

易压缩：对于任意大小的输入x，Hash值的长度很小，在实际应用中，函数H产生的Hash值其长度是固定的。

易计算：对于任意给定的消息，计算其Hash值比较容易。

单向性：对于给定的Hash值，要找到使得在计算上是不可行的，即求Hash的逆很困难。在给定某个哈希函数H和哈希值H（M）的情况下，得出M在计算上是不可行的。即从哈希输出无法倒推输入的原始数值。这是哈希函数安全性的基础。

代表：MD5、SHA256等

1.2 对称加密算法

双方使用的同一个密钥，既可以加密又可以解密，这种加密方法称为对称加密，也称为单密钥加密。

优点：速度快，对称性加密通常在消息发送方需要加密大量数据时使用，算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高。

缺点：在数据传送前，发送方和接收方必须商定好秘钥，然后使双方都能保存好秘钥。其次如果一方的秘钥被泄露，那么加密信息也就不安全了。另外，每对用户每次使用对称加密算法时，都需要使用其他人不知道的唯一秘钥，这会使得收、发双方所拥有的钥匙数量巨大，密钥管理成为双方的负担。

代表：DES、AES、CBC等

1.3 非对称加密算法

一对密钥由公钥和私钥组成（可以使用很多对密钥）。私钥解密公钥加密数据，公钥解密私钥加密数据（私钥公钥可以互相加密解密）

缺点：速度较慢

优点：安全

代表：RSA、Elgamal、背包算法、Rabin、Diffie-Hellman、ECC（椭圆曲线加密算法）。使用最广泛的是RSA算法，Elgamal其次。

1.4 Base64编码

Base64是编码技术而不是加密技术。可以将任意的字节数组数据，通过算法，生成只有（大小写英文、数字、+、/）（一共64个字符）内容表示的字符串数据。即将任意的内容转换为可见的字符串形式。提供解码功能。

2. 加密算法使用场景

用户登录：md5/非对称 rsa
数据传输一致性：md5
数据库表存储：md5(双重)/自定义

MD5算法代码实例：

import hashlib

pwd='sdfsdfsdf'

md5=hashlib.md5()
md5.update(pwd.encode(encoding='UTF-8'))
print('MD5加密后结果为：'+md5.hexdigest())

非对称加密算法代码实例 rsa：

#安装rsa
#pip install rsa
import rsa

#1.待加密的字符串
str="sdfsdfsdf"
#2.实例化加密对象
(pubkey,privkey)=rsa.newkeys(1024)
#3.用公钥加密
pwd1=rsa.encrypt(str.encode(),pubkey)
print("加密后的结果1为："+pwd1.hex())

pwd2=rsa.encrypt(str.encode(),pubkey)
print("加密后的结果2为："+pwd2.hex())

#4.用私钥解密
depwd1=rsa.decrypt(pwd1,privkey)
print("解密后的结果为："+depwd1.decode('UTF-8'))

depwd2=rsa.decrypt(pwd2,privkey)
print("解密后的结果为："+depwd2.decode('UTF-8'))

编码算法 Base64 实例：

import base64

str="sfdsfdsfasewrewtrevcxvcxdfds"
pwd=base64.b64encode(str.encode("UTF-8"))
print('编码后的结果为：',pwd)
bstr=base64.b64decode(pwd)
print('解码后的字节码为：',bstr)
print('解码后：',bstr.decode('UTF-8'))