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數(shù)據(jù)加密方法及原理介紹

一、加密術(shù)語(yǔ)
■加密
    ◇透過數(shù)學(xué)公式運(yùn)算，使文件或數(shù)據(jù)模糊化，將容易識(shí)別的明文變成不可識(shí)別的密文
     ◇用于秘密通訊或安全存放文件及數(shù)據(jù)
■解密
     ◇為加密的反運(yùn)算
    ◇將已模糊化的文件或數(shù)據(jù)還原，由密文還原出明文
■密鑰
     ◇是加密/解密運(yùn)算過程中的一個(gè)參數(shù)，實(shí)際上就是一組隨機(jī)的字符串

二、加密方法
1、對(duì)稱式加密
    ◆使用同一把密鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密，又稱對(duì)稱密鑰（Symmetric Key）或（Secret Key）
    ◆進(jìn)行加密通信前需要將密鑰先傳送給對(duì)方，或者雙方通過某種密鑰交換方法得到一個(gè)對(duì)稱密鑰
    ◆缺點(diǎn)：破解相對(duì)較容易
    ◆優(yōu)點(diǎn)：加密/解密運(yùn)算相對(duì)簡(jiǎn)單，耗用運(yùn)算較少，加密/解密效率高
    ◆常見算法：40Bits～128Bits
        ●DES、3DES、AES、RC2、RC4等

2、非對(duì)稱式加密（也稱為公鑰/私鑰加密）
    ◆I公鑰加密主要用于身份認(rèn)證和密鑰交換。公鑰加密，也被稱為"不對(duì)稱加密法"，即加解密過程需要兩把不同的密鑰，一把用來(lái)產(chǎn)生數(shù)字簽名和加密數(shù)據(jù)，另一把用來(lái)驗(yàn)證數(shù)字簽名和對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行解密。
    ◆使用公鑰加密法，每個(gè)用戶擁有一個(gè)密鑰對(duì)，其中私鑰僅為其個(gè)人所知，公鑰則可分發(fā)給任意需要與之進(jìn)行加密通信的人。例如：A想要發(fā)送加密信息給B，則A需要用B的公鑰加密信息，之后只有B才能用他的私鑰對(duì)該加密信息進(jìn)行解密。雖然密鑰對(duì)中兩把鑰匙彼此相關(guān)，但要想從其中一把來(lái)推導(dǎo)出另一把，以目前計(jì)算機(jī)的運(yùn)算能力來(lái)看，這種做法幾乎完全不現(xiàn)實(shí)。因此，在這種加密法中，公鑰可以廣為分發(fā)，而私鑰則需要仔細(xì)地妥善保管。
    ◆雙方使用“不同密鑰”執(zhí)行加密/解密工作
    ◆又稱為不對(duì)稱密鑰（Asymmetric Key），由一對(duì)公鑰（Public Key）和私鑰（Private Key）構(gòu)成一個(gè)密鑰對(duì)
    ◆密鑰對(duì)具有單向性（One Way Function）以及不可推導(dǎo)性。公鑰可以對(duì)外公開或傳給通訊過程的另一方，私鑰不可泄露必須由自己妥善保管，采用公鑰加密的數(shù)據(jù)只能通過私鑰解密，采用私鑰加密的數(shù)據(jù)也只能通過公鑰來(lái)解密。所謂有不可推導(dǎo)性是指通過公鑰幾乎是不可能推導(dǎo)出對(duì)方的私鑰的，一般情況下都是采用公鑰來(lái)加密，私鑰用來(lái)解密及數(shù)字簽名等
    ◆密鑰的保管
        ●公鑰可傳送給需要進(jìn)行安全通信的計(jì)算機(jī)或用戶
        ●私鑰必須由自己好好保管，不可泄露
    ◆缺點(diǎn)：加密/解密復(fù)雜，耗用較多運(yùn)算，速度慢，效率相對(duì)較低
    ◆優(yōu)點(diǎn)：破解困難，安全性高，目前還沒有發(fā)現(xiàn)公鑰算法被破解的情況
    ◆常見算法：512 bits～4096 bits
       ●DH算法（Diffie-Hellman）：非常典型的一種公鑰算法，IPSec中普通使用DH算法
       ●RSA（Rivest-Shamir-Aldeman由這三個(gè)人共同發(fā)明的一種安全性極高的公鑰算法）現(xiàn)在的SSL安全通信中普通采用RSA算法來(lái)進(jìn)行生成通信雙方最終用于數(shù)據(jù)加密和解密的對(duì)稱密鑰、數(shù)字簽名等方面

    ◆非對(duì)稱（公鑰）加密算法原理介紹
       本節(jié)以DH算法為例對(duì)非對(duì)稱（公鑰）加密算法的原理進(jìn)行一個(gè)通俗、簡(jiǎn)單的簡(jiǎn)述，目的在于幫助大家了解非對(duì)稱加密算法的基本工作原理，以及如何通過該算法巧妙的得出一個(gè)通信雙方最終用來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密/解密的共享密鑰（對(duì)稱密鑰）。

3、哈希加密
    ◆哈希加密算法是一種數(shù)據(jù)摘要算法，也稱為消息摘要算法或者單項(xiàng)轉(zhuǎn)換。任何一個(gè)數(shù)據(jù)文件都可以通過哈希算法得到一個(gè)唯一的、長(zhǎng)度相同的消息摘要，哈希加密不需要密鑰
　◆哈希加密是一種不可還原的數(shù)學(xué)運(yùn)算，即通過消息摘要不可能得出原始文件數(shù)據(jù)
    ◆消息摘要
        ●雙方必須在通信的兩端各自執(zhí)行Hash算法計(jì)算
        ●同一種Hash運(yùn)算會(huì)產(chǎn)生固定長(zhǎng)度的摘要內(nèi)容
        ●原文改變則哈希運(yùn)算的結(jié)果必定會(huì)是不同的
    ◆常見算法
        ●MD5（Message Digest Five）：128 bits
        ●SHA-1（Secure Hash Algorithm）：160 bits
    ◆哈希加密通常用于數(shù)據(jù)蓋章，保障數(shù)據(jù)的真實(shí)性、完整性等方面
    ★一套完善的確保安全通信的體系結(jié)構(gòu)應(yīng)該能夠解決通信雙方的身份認(rèn)證、數(shù)據(jù)在通信過程當(dāng)中的保密性、不可否認(rèn)性、完整性、反重播性等諸多安全方面的問題。所以，實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中用于確保安全通信的框架體系結(jié)構(gòu)如IPSec、SSL等都是利用了上述幾種加密方法各自的優(yōu)點(diǎn)混合在一起使用，進(jìn)而而形成的一套完整的、高安全性的體系結(jié)構(gòu)。如通常利用對(duì)稱式加密算法的快速性、高效性以及便于通過硬件實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)通信當(dāng)中大數(shù)據(jù)的加密和解密；利用非對(duì)稱式加密算法的高安全性、密鑰管理的靈活性等優(yōu)點(diǎn)來(lái)現(xiàn)實(shí)對(duì)小量數(shù)據(jù)的加密/解密、身份認(rèn)證、密鑰交換等；利用哈希加密技術(shù)來(lái)現(xiàn)實(shí)對(duì)數(shù)據(jù)的真實(shí)性、完整性進(jìn)行保障。

我們常用的加密碼軟件有：億賽通等