加密解密你了解多少?

這個(gè)題目一寫(xiě)出來(lái)，筆者自己也思考了下自己在以前職業(yè)生涯中涉及到的加密解密技術(shù)，也思考了自己熟知的公知度高的幾種加密方式。

下面我來(lái)說(shuō)說(shuō)一些理解上的東西。

加密解密中間參與的是一個(gè)算法，有這個(gè)算法規(guī)律你才可以將簡(jiǎn)單的語(yǔ)言或者數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成只有了解此算法的人才能看懂才能知道其本身含義的語(yǔ)言或者是數(shù)據(jù)，你做的這部分工作其實(shí)就是在加密，別人理解的過(guò)程就是解密。
 

定義：把一段原始數(shù)據(jù)通過(guò)某種算法處理成另外一種數(shù)據(jù)（原始數(shù)據(jù)為明文，處理后的數(shù)據(jù)為密文）。明文->密文：稱(chēng)之為加密。密文->明文：稱(chēng)之為解密。

從圖中可以了解到對(duì)于加密、解密來(lái)講算法是非常關(guān)鍵。但是公知度高的算法都是公開(kāi)的，一旦有人想要pojie這個(gè)算法，而且能夠被pojie了，則所有使用這個(gè)算法的產(chǎn)品都面臨要報(bào)廢、被daoban的危機(jī)。而且很多的時(shí)候做過(guò)開(kāi)發(fā)的人就知道，替換一個(gè)算法的成本很大。因此一個(gè)加密出來(lái)的數(shù)據(jù)本身可靠與否，取決于密鑰，而不是算法，因?yàn)槊荑€的調(diào)換成本比較低。

那么問(wèn)題來(lái)了，什么是密鑰呢？

密鑰是一種參數(shù)，它是在明文->密文或密文->明文的算法中輸入的數(shù)據(jù)。分為對(duì)稱(chēng)密鑰，非對(duì)稱(chēng)密鑰。

顧名思義,對(duì)稱(chēng)加密又稱(chēng)為私鑰加密，發(fā)送方和接收方使用同一個(gè)密鑰區(qū)加密解密數(shù)據(jù)。優(yōu)勢(shì)是加解密速度快適合于對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。但是密鑰管理困難。

非對(duì)稱(chēng)加密：又稱(chēng)公鑰加密。需要使用不同的密鑰來(lái)分別完成加密和解密操作。其中一個(gè)密鑰公開(kāi)發(fā)布，即為公鑰。另一個(gè)由用戶(hù)自己秘密保存，即為私鑰。發(fā)送方用對(duì)方的公鑰加密數(shù)據(jù)，對(duì)方用自己的私鑰解密數(shù)據(jù)。缺點(diǎn)在于加密解密的速度比對(duì)稱(chēng)密鑰慢很多。

關(guān)于算法這塊現(xiàn)在也就上面提到的對(duì)稱(chēng)和非對(duì)稱(chēng)兩類(lèi)。在此簡(jiǎn)單闡述下。對(duì)稱(chēng)算法，即單向加密算法。

對(duì)稱(chēng)算法：

對(duì)稱(chēng)算法的缺點(diǎn)其實(shí)是很明顯的，因?yàn)槠浼用芙饷苁褂玫亩际窍嗤拿荑€，那么在整個(gè)過(guò)程中密鑰存儲(chǔ)的安全性這塊就需要好好考量方案。優(yōu)點(diǎn)前面也說(shuō)過(guò)了，在此不累述。

非對(duì)稱(chēng)算法：

從圖中可以看到加密和解密用到的不是同一個(gè)密鑰，發(fā)送方使用接收方的公鑰進(jìn)行加密，接收方使用與之配合的私鑰進(jìn)行解密，整個(gè)傳送過(guò)程中，加密后的數(shù)據(jù)只用接收方自己可以解密，因?yàn)橹挥兴约簱碛兴借€。

相對(duì)來(lái)說(shuō)非對(duì)稱(chēng)算法比較安全，但是在實(shí)際使用中總歸是要考慮很多的情況，權(quán)衡所有的條件。因?yàn)闅w根結(jié)底沒(méi)有哪種算法是絕對(duì)安全絕對(duì)完美的，所以讀者可以在自己的產(chǎn)品保密方案中涉及到幾種算法。

舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子：你可以把要傳遞給接收方的線(xiàn)路加密對(duì)稱(chēng)秘鑰，用對(duì)非稱(chēng)算法加密以密文的方式傳遞給接收方，用公鑰/私鑰加密，相對(duì)應(yīng)的就是私鑰/公鑰解密。線(xiàn)路數(shù)據(jù)加密可以使用對(duì)稱(chēng)算法加密數(shù)據(jù)。

把對(duì)稱(chēng)算法和非對(duì)稱(chēng)算法糅合到一起，可以保證數(shù)據(jù)的機(jī)密性，來(lái)源的合法性。但是數(shù)據(jù)本身的完整性又該如何解決？若是有非法截取，然后亂修改一通，破壞數(shù)據(jù)的完整性接收方又該如何判斷呢？

此問(wèn)題的提出就涉及到了另外一種加密算法，即單項(xiàng)加密算法。準(zhǔn)確來(lái)說(shuō)，單向加密算法并不是一種加密技術(shù)，而是通過(guò)提取數(shù)據(jù)特征碼，來(lái)驗(yàn)證數(shù)據(jù)的完整性。在單項(xiàng)算法的設(shè)計(jì)上需要考慮的兩個(gè)因素：雪崩現(xiàn)象和定長(zhǎng)特征。雪崩現(xiàn)象：任何微小的變動(dòng)都可以導(dǎo)致結(jié)果發(fā)生巨大的變化。定長(zhǎng)特征：不論數(shù)據(jù)本身多長(zhǎng)，提取的特征碼的長(zhǎng)度都是固定的。

上面提到的這三種算法如果讀者在設(shè)計(jì)思路中有考慮并糅合在實(shí)際中使用。最終保證數(shù)據(jù)的完整性，可靠性，機(jī)密性以及來(lái)源的合法性。希望這篇整理能對(duì)于讀者在理解算法的概念上有些幫助！