艺术~常见的不可逆加密、对称加密、非对称加密

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前言

加密是我们保证数据安全的一个很重要的手段，尤其是现在广泛的token使用上，加密手段有着举足轻重的地位。

一个好的加密算法主要体现在俩点：

不易被破解
加密解密的效率要好

加密在就比如我现在的工作，主要会用在一些数字签名的生成上或者一些数据的验证上，来进行数据安全的保护和数据完整性的保护。

数字签名

数字签名，简单来说就是通过提供可鉴别的数字信息验证自身身份的一种方式。一套数字签名通常定义两种互补的运算，一个用于签名，另一个用于验证。
分别由发送者持有能够代表自己身份的私钥 (私钥不可泄露),由接受者持有与私钥对应的公钥，能够在接受到来自发送者信息时用于验证其身份。

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不可逆加密

不可逆加密都是用的一些散列算法，主要用在数据完整性保护上。

MD5

MD5 用的是哈希函数，它的典型应用是对一段信息产生信息摘要，以防止被篡改。严格来说，MD5 不是一种加密算法而是摘要算法。无论是多长的输入，MD5 都会输出长度为 128bits 的一个串 (通常用 16 进制表示为 32 个字符)。

public static final byte[] computeMD5(byte[] content) {
    
    
    try {
    
    
        MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("MD5");
        return md5.digest(content);
    } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
    
    
        throw new RuntimeException(e);
    }
}

SHA1算法

SHA1 是和 MD5 一样流行的消息摘要算法，然而 SHA1 比 MD5 的安全性更强。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。基于 MD5、SHA1 的信息摘要特性以及不可逆 (一般而言)，可以被应用在检查文件完整性以及数字签名等场景。

public static byte[] computeSHA1(byte[] content) {
    
    
    try {
    
    
        MessageDigest sha1 = MessageDigest.getInstance("SHA1");
        return sha1.digest(content);
    } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
    
    
        throw new RuntimeException(e);
    }

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对称加密

对称加密算法是应用较早的加密算法，又称为 共享密钥加密算法。在对称加密算法中，使用的密钥只有一个，发送和接收双方都使用这个密钥对数据进行加密和解密。这就要求加密和解密方事先都必须知道加密的密钥。

会有一定的密匙泄露风险，但是密匙设计起来确实要比非对称方式简便很多。而且也不用像非对称加密那样将公匙传递。最大的优点就是其加密和解密的消耗对比非对称来说是很小的。

数据加密过程：在对称加密算法中，数据发送方将明文 (原始数据) 和加密密钥一起经过特殊加密处理，生成复杂的加密密文进行发送。
数据解密过程：数据接收方收到密文后，若想读取原数据，则需要使用加密使用的密钥及相同算法的逆算法对加密的密文进行解密，才能使其恢复成可读明文。

AES、DES、3DES 都是对称的块加密算法，加解密的过程是可逆的。

DES算法

DES 加密算法是一种分组密码，以 64 位为分组对数据加密，它的密钥长度是 56 位，加密解密用同一算法。
DES 加密算法是对密钥进行保密，而公开算法，包括加密和解密算法。这样，只有掌握了和发送方相同密钥的人才能解读由 DES加密算法加密的密文数据。因此，破译 DES 加密算法实际上就是搜索密钥的编码。对于 56 位长度的密钥来说，如果用穷举法来进行搜索的话，其运算次数为 2 ^ 56 次。

3DES算法

是基于 DES 的对称算法，对一块数据用三个不同的密钥进行三次加密，强度更高。

AES算法（重点）

AES 加密算法是密码学中的高级加密标准，该加密算法采用对称分组密码体制，密钥长度的最少支持为 128 位、 192 位、256 位，分组长度 128 位，算法应易于各种硬件和软件实现。这种加密算法是美国联邦政府采用的区块加密标准。
AES 本身就是为了取代 DES 的，AES 具有更好的安全性、效率和灵活性。

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非对称加密

RSA算法

RSA 加密算法是目前最有影响力的公钥加密算法，并且被普遍认为是目前最优秀的公钥方案之一。RSA 是第一个能同时用于加密和数字签名的算法，它能够抵抗到目前为止已知的所有密码攻击，已被 ISO 推荐为公钥数据加密标准。

RSA 加密算法基于一个十分简单的数论事实：将两个大素数相乘十分容易，但想要对其乘积进行因式分解却极其困难，因此可以将乘积公开作为加密密钥。

ECC算法

ECC 也是一种非对称加密算法，主要优势是在某些情况下，它比其他的方法使用更小的密钥，比如 RSA 加密算法，提供相当的或更高等级的安全级别。不过一个缺点是加密和解密操作的实现比其他机制时间长 (相比 RSA 算法，该算法对 CPU 消耗严重)。
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对称算法与非对称加密算法

对称算法
密钥管理：比较难，不适合互联网，一般用于内部系统
安全性：中
加密速度：快好几个数量级 (软件加解密速度至少快 100 倍，每秒可以加解密数 M 比特数据)，适合大数据量的加解密处理

非对称算法
密钥管理：密钥容易管理
安全性：高
加密速度：比较慢，适合小数据量加解密或数据签名