常见的三种加密以及对应的加密算法
各种加密用了很多，MD5、SHA、AES、RSA...等，但是还是傻傻的分不清这几种加密算法分别属于什么类型的加密，以及加密的逻辑。现在放在一起研究了下，于是整理出这篇文章来。
一、散列/Hash加密
1. 简介
散列是信息的提炼，通常其长度要比信息小得多，且为一个固定长度。加密性强的散列一定是不可逆的，这就意味着通过散列结果，无法推出任何部分的原始信息。任何输入信息的变化，哪怕仅一位，都将导致散列结果的明显变化，这称之为雪崩效应。散列还应该是防冲突的，即找不出具有相同散列结果的两条信息。具有这些特性的散列结果就可以用于验证信息是否被修改。
2. 分类
2.1 MD5加密
MD5加密的特点：
- 不可逆运算（单向加密）
- 对不同的数据加密的结果是定长的32位字符（不管文件多大都一样）
- 对相同的数据加密，得到的结果是一样的（也就是复制）。
- 抗修改性 : 信息“指纹”，对原数据进行任何改动,哪怕只修改一个字节,所得到的 MD5 值都有很大区别.
- 弱抗碰撞 : 已知原数据和其 MD5 值,想找到一个具有相同 MD5 值的数据(即伪造数据)是非常困难的.
- 强抗碰撞: 想找到两个不同数据,使他们具有相同的 MD5 值,是非常困难的
MD5 应用:
一致性验证：MD5将整个文件当做一个大文本信息，通过不可逆的字符串变换算法，产生一个唯一的MD5信息摘要，就像每个人都有自己独一无二的指纹,MD5对任何文件产生一个独一无二的数字指纹。
那么问题来了，你觉得这个MD5加密安全吗？其实是不安全的，不信的话可以到这个网站试试：md5破解网站。可以说嗖地一下就破解了你的MD5加密！！！
2.2 加“盐”
可以加个“盐”试试，“盐”就是一串比较复杂的字符串。加盐的目的是加强加密的复杂度，这么破解起来就更加麻烦，当然这个“盐”越长越复杂，加密后破解起来就越麻烦，不信加盐后然后MD5加密，再去到md5破解网站破解试试看，他就没辙了！！！
这下应该安全了吧！答案是否定的。如果这个“盐”泄漏出去了，不还是完犊子吗。同学会问，“盐”怎么能泄漏出去呢？其实是会泄漏出去的。比如苹果端、安卓端、前端、后台等等那些个技术人员不都知道吗。。都有可能泄漏出去。又有同学说那就放在服务器吧，放在服务器更加不安全，直接抓包就抓到了！！！
加固定的“盐”还是有太多不安全的因素，可以看出没有百分百的安全，只能达到相对安全（破解成本 > 破解利润），所以一些金融的app、网站等加密比较高。
下面来介绍另外两种加密方案
2.3 SHA加密
安全哈希算法（Secure Hash Algorithm）主要适用于数字签名标准（Digital Signature Standard DSS）里面定义的数字签名算法（Digital Signature Algorithm DSA）。对于长度小于2^64位的消息，SHA1会产生一个160位的消息摘要。当接收到消息的时候，这个消息摘要可以用来验证数据的完整性。在传输的过程中，数据很可能会发生变化，那么这时候就会产生不同的消息摘要。当让除了SHA1还有SHA256以及SHA512等。
SHA1有如下特性：不可以从消息摘要中复原信息；两个不同的消息不会产生同样的消息摘要。
2.4 HMAC加密
HMAC：给定一个密钥，对明文加密，做两次“散列”，得到的结果还是32为字符串。在实际开发中，密钥是服务器生成，客户端发送请求会拿到KEY。一个账号对应一个KEY。
以注册为例：当用户把账号提交给服务器，服务器会验证账号的合法性，如果合法就会生成个KEY给客户端（这个KEY只有在注册的时候会出现一次，一个账号只对应一个KEY）；客户端会用拿到的KEY给密码用HMAC方式加密（32位字符串）发给服务器，最终服务器会保存这个HMAC密码。这样就注册成功了！以后再登录就会服务器就会比对这个HMAC密码是否相等决定能否登录成功。
这样一来好像安全了很多哎！即使黑客拿到了客户KEY，也只能拿到一个用户的信息，也就是说只丢失了一个客户的信息。然而上面的加“盐”方式加密，如果“盐”泄漏了，那丢失的可是所有用户信息啊。安全性有了很大提升有木有！！！
但是这还是不够安全，还可以更佳安全！
以登录为例：当用户点击登录时，会生成HMAC密码，然后用HMAC密码拼接上一个时间串（服务器当前时间，201801171755，只到分钟），然后一起MD5加密，最后客户端会把加上时间的HMAC值发给服务器；这时候服务器也会用已经存起来的HMAC密码拼接上一个时间串（服务器当前时间），然后一起MD5加密，最后用这个加密后的HMAC值和客户端发来的进行HMAC值对比，对此一样则登录成功！！！
疑问1.为什么一定要用服务器的时间呢？
答：因为客户端可能会修改自己的手机时间，以服务器为准比较好。
疑问2.如果网络有延迟怎么办？
答：这里服务器可以对比两次，再往后加一分钟对比一次。试想一下如果网络延迟了两分钟，还没请求到时间，那这个网络也是够了！！！
疑问3.为什么不让服务器直接修改KEY呢？
答：这样也能保证每次登录的HMAC值不一样？注意：这样做服务器会频繁的更新KEY，加大服务器的压力，一般不会去更新，除非更换密码才会更新。当然服务器可以定期去更新KEY，这样安全等级又会提高，更加安全！！
这个时候如果黑客拦截到了你加了时间戳的HMAC值，不能在两分钟内破解密码，那么他就永远登不进去了。这个密码的破解难度是很大的，代价也高，这样是不是就很安全了，是的，这样就更加安全！！！
二、对称加密
1. 简介
对称加密算法又称传统加密算法。 加密和解密使用同一个密钥。
加密解密过程：明文->密钥加密->密文，密文->密钥解密->明文。
2. 示例
密钥：X
加密算法：每个字符+X
明文：Hello
密钥为 1时加密结果：Ifmmp
密钥为 2时加密结果：Jgnnq
3. 优缺点
算法公开，计算量小，加密速度快，加密效率高
双方使用相同的钥匙，安全性得不到保证
4. 注意事项
密钥的保密工作非常重要 ，密钥要求定期更换
5. 分类
5.1 DES(Data Encryption Standard)
数据加密标准(现在用的比较少，因为它的加密强度不够，能够暴力破解)
5.2 3DES(Three Data Encryption Standard)
原理和DES几乎是一样的，只是使用3个密钥，对相同的数据执行三次加密，增强加密强度。(缺点：要维护3个密钥，大大增加了维护成本)
5.3 AES(Advanced Encryption Standard)
高级加密标准，目前美国国家安全局使用的，苹果的钥匙串访问采用的就AES加密。是现在公认的最安全的加密方式，是对称密钥加密中最流行的算法。
6. 加密模式
6.1 ECB：电子密码本，就是每个块都是独立加密
6.2 CBC：密码块链，使用一个密钥和一个初始化向量(IV)对数据执行加密转换
只要是对称加密都有 ECB和 CBC模式，加密模式是加密过程对独立数据块的处理。对于较长的明文进行加密需要进行分块加密，在实际开发中，推荐使用CBC的，ECB的要少用
三、非对称加密
1. 简介：
- 对称加密算法又称现代加密算法。
- 非对称加密是计算机通信安全的基石，保证了加密数据不会被破解。
- 非对称加密算法需要两个密钥：公开密钥(publickey) 和私有密(privatekey)
- 公开密钥和私有密钥是一对
如果用公开密钥对数据进行加密，只有用对应的私有密钥才能解密。
如果用私有密钥对数据进行加密，只有用对应的公开密钥才能解密。
2. 特点：
算法强度复杂，安全性依赖于算法与密钥。 加密解密速度慢。
与对称加密算法的对比：
对称加密只有一种密钥，并且是非公开的，如果要解密就得让对方知道密钥。
非对称加密有两种密钥，其中一个是公开的。
3. 分类
3.1 RSA
由 RSA 公司发明，是一个支持变长密钥的公共密钥算法，需要加密的文件块的长度也是可变的；
由于RSA算法的加密解密速度要比对称算法速度慢很多，在实际应用中，通常采取
数据本身的加密和解密使用对称加密算法(AES)。 用RSA算法加密并传输对称算法所需的密钥。
3.2 DSA（Digital Signature Algorithm）
数字签名算法，是一种标准的 DSS（数字签名标准）；
3.3 ECC（Elliptic Curves Cryptography）
椭圆曲线密码编码学。
ECC和RSA对比，优势：
- 抗攻击性强。相同的密钥长度，其抗攻击性要强很多倍。
- 计算量小，处理速度快。ECC总的速度比RSA、DSA要快得多。
- 存储空间占用小。ECC的密钥尺寸和系统参数与RSA、DSA相比要小得多，意味着它所占的存贮空间要小得多。这对于加密算法在IC卡上的应用具有特别重要的意义。
- 带宽要求低。当对长消息进行加解密时，三类密码系统有相同的带宽要求，但应用于短消息时ECC带宽要求却低得多。带宽要求低使ECC在无线网络领域具有广泛的应用前景。