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密码学

1.Java中常用的加密算法

散列算法

  • MD5
  • SHA

对称加密

  • DES
  • 3DES
  • AES

非对称加密

  • RSA
  • ECC

2.什么是base64

Base64是网络上最常见的用于传输8Bit字节码的编码方式之一，Base64就是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的方法，不属于加密算法，只是是编码方式。

3.MD5

MD5即Message-Digest Algorithm 5（信息-摘要算法5），用于确保信息传输完整一致。是计算机广泛使用的杂凑算法之一（又译摘要算法、哈希算法），主流编程语言普遍已有MD5实现。将数据（如汉字）运算为另一固定长度值，是杂凑算法的基础原理，MD5的前身有MD2、MD3和MD4。广泛用于加密和解密技术，常用于文件校验。校验？不管文件多大，经过MD5后都能生成唯一的MD5值。好比现在的ISO校验，都是MD5校验。怎么用？当然是把ISO经过MD5后产生MD5的值。一般下载linux-ISO的朋友都见过下载链接旁边放着MD5的串。就是用来验证文件是否一致的。

4.SHA

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。该算法经过加密专家多年来的发展和改进已日益完善，并被广泛使用。该算法的思想是接收一段明文，然后以一种不可逆的方式将它转换成一段（通常更小）密文，也可以简单的理解为取一串输入码（称为预映射或信息），并把它们转化为长度较短、位数固定的输出序列即散列值（也称为信息摘要或信息认证代码）的过程。散列函数值可以说是对明文的一种"指纹"或是"摘要"所以对散列值的数字签名就可以视为对此明文的数字签名。

5.HMAC

HMAC(Hash Message Authentication Code，散列消息鉴别码，基于密钥的Hash算法的认证协议。消息鉴别码实现鉴别的原理是，用公开函数和密钥产生一个固定长度的值作为认证标识，用这个标识鉴别消息的完整性。使用一个密钥生成一个固定大小的小数据块，即MAC，并将其加入到消息中，然后传输。接收方利用与发送方共享的密钥进行鉴别认证等。

我们为什么要使用加密算法，分析用户登录时密码安全问题的演变过程：

明文存储，这是一种最简单的存储方式，但是有着很大的安全隐患，首先密码暴露在网络传输的过程中，很容易被黑客拦截，其次如果服务器的数据库被脱库后，所有用户的密码一览无余，最后不称职的系统管理员可以很容易拿到用户登录密码，进行一些非法的交易，如果这个用户所有的密码都是一样的话，那么这个用户算是完蛋了。

所以后来演变为使用MD5来存储密码，但是这样也会出现问题，因为只要密码在网络中传输都有可能被黑客拦截，互联网上有着各种各样的MD5数据库，也是比较容易解密出用户原来的密码信息。对称加密算法，对称加密算法破解起来有一定的难度，但是关于这种加密算法有一个缺陷就是，客户端也需要进行加密，通过反编译或者查看网页源码等方式，也能够推算出加密算法，所以也存在着一定的风险性。基于以上出现的种种原因，采用非对称加密算法是一个非常不错的选择。

6.密码的常用术语

1.密码体制：由明文空间、密文空间、密钥空间、加密算法和解密算法5部分组成。

2.密码协议：也称为安全协议，是指以密码学为基础的消息交换的通信协议，目的是在网络环境中提供安全的服务。

3.柯克霍夫原则：数据的安全基于密钥而不是算法的保密。即系统的安全取决于密钥，对密钥保密，对算法公开。——现代密码学设计的基本原则。

7.单向加密算法

单向加密是非可逆加密，就是不可解密的加密方法。 BASE64 严格地说，属于编码格式，而非加密算法 MD5(Message Digest algorithm 5，信息摘要算法) SHA(Secure Hash Algorithm，安全散列算法) HMAC(Hash Message Authentication Code，散列消息鉴别码)

8.复杂的对称加密（DES、PBE）、非对称加密算法

DES(Data Encryption Standard，数据加密算法) PBE(Password-based encryption，基于密码验证) RSA(算法的名字以发明者的名字命名：Ron Rivest, AdiShamir 和Leonard Adleman) DH(Diffie-Hellman算法，密钥一致协议) DSA(Digital Signature Algorithm，数字签名) ECC(Elliptic Curves Cryptography，椭圆曲线密码编码学)

9.非对称加密

示例

  • 首先生成密钥对, 公钥为(5,14), 私钥为(11,14)
  • 现在A希望将原文2发送给B
  • A使用公钥加密数据. 2的5次方mod 14 = 4 , 将密文4发送给B
  • B使用私钥解密数据. 4的11次方mod14 = 2, 得到原文2

特点

  • 加密和解密使用不同的密钥
  • 如果使用私钥加密, 只能使用公钥解密
  • 如果使用公钥加密, 只能使用私钥解密
  • 处理数据的速度较慢, 因为安全级别高

常见算法

  • RSA
  • ECC

10.DES

DES算法把64位的明文输入块变为64位的密文输出块，它所使用的密钥也是64位，其算法主要分为两步：

（1）初始置换

其功能是把输入的64位数据块按位重新组合,并把输出分为L0、R0两部分，每部分各长32位，其置换规则为将输入的第58位换到第一位，第50位换到第2位……依此类推,最后一位是原来的第7位。L0、R0则是换位输出后的两部分，L0是输出的左32位，R0是右32位，例：设置换前的输入值为D1D2D3……D64，则经过初始置换后的结果为:L0=D58D50……D8；R0=D57D49……D7。

（2）逆置换

经过16次迭代运算后，得到L16、R16,将此作为输入，进行逆置换，逆置换正好是初始置换的逆运算，由此即得到密文输出。

参考链接

https://blog.csdn.net/qq_34988624/article/details/86691880

https://blog.csdn.net/java03_15/article/details/83927694

https://blog.csdn.net/ly20116/article/details/51025437

http://www.blogjava.net/amigoxie/archive/2014/07/06/415503.html

https://www.jianshu.com/p/213d69ac27b3