加密算法，hash，对称加密，非对称加密是什么？
罗马军事指挥官凯撒大帝在军事通信中，曾使用过一种简单的加密方法，即对明文进行位移加密。例如，将字母表中的每个字母向右移动3位，得到密文。这种方法虽然简单，但容易被破解。为了提高加密算法的安全性，人们开始研究更加复杂的加密算法。
图灵在1945年提出了“图灵机”的概念，为计算机科学奠定了基础。随后，人们开始研究如何将明文数据转换为密文数据，从而实现数据的保密性。这种将明文数据转换为密文数据的算法，就是加密算法。
前言
加密算法，hash，对称加密，非对称加密，这些名词在区块链开发中经常出现，但是很多人对它们的概念和区别不是很清楚，今天就来给大家解释一下。
加密算法
加密算法是一种用于加密和解密数据的算法，它可以将明文数据转换为密文数据，只有拥有正确密钥的人才能解密密文数据。加密算法分为对称加密算法和非对称加密算法两种。
Hash
Hash算法，又称散列算法或杂凑算法，是一种将任意长度的输入数据（称为“消息”）通过特定的数学运算转化为固定长度输出（称为“哈希值”或“散列值”）的算法。以下是关于Hash算法的详细讲解：
一、Hash算法的基本原理
Hash算法的基本原理是将输入的数据按照一定的规则进行运算，得到一个固定长度的输出。这个映射的规则就是对应的Hash算法，而原始数据映射后的二进制串就是哈希值。具体过程包括：
- 将输入的数据分割成若干个等长或者不等长的块，每个块称为一个消息块。
- 对每个消息块进行一系列的位运算、移位运算、模运算、异或运算等，从而得到一个中间结果，称为一个消息摘要。
- 将所有消息摘要进行组合或者再次运算，从而得到最终的输出，即哈希值。
二、Hash算法的特性
Hash算法具有以下几个显著特性：
- 确定性：对于相同的输入数据，哈希算法会生成相同的哈希值。
- 不可逆性：无法从哈希值中推导出原始的输入数据，保证了数据的安全性。
- 唯一性：不同的输入数据生成的哈希值应尽可能不同，以减少碰撞的概率。
- 散列性：即使输入数据仅有微小的变化，生成的哈希值也应该有很大的差异，这使得哈希算法在数据完整性校验中具有重要意义。
三、Hash算法的应用
Hash算法在多个领域有广泛应用，包括但不限于：
- 数字签名：将原始数据的哈希值与签名一起存储，以验证签名的完整性和正确性。这确保了数据在传输过程中未被篡改。
- 密码存储：将用户密码的哈希值存储在数据库中，以避免直接存储明文密码，提高安全性。即使数据库被泄露，攻击者也难以通过哈希值恢复出原始密码。
- 数据完整性校验：将原始数据的哈希值与传输过程中的哈希值进行比对，以判断数据是否被篡改。这是文件校验、数据备份等领域中常用的技术手段。
- 数据分片：将原始数据分成若干个块，对每个块分别计算哈希值，以便快速检测数据块的正确性。这有助于在分布式系统中实现数据的快速定位和检索。
四、常见的Hash算法
常见的Hash算法包括MD5、SHA-1、SHA-256、SHA-512等。这些算法在安全性和计算速度方面各有优劣：
- MD5：输出长度为128位，已被广泛应用于密码学安全领域，如数字签名、数据加密等。然而，由于其输出长度较短且存在一些安全漏洞（如碰撞攻击），现在已经不再被推荐使用。
- SHA-1：输出长度为160位，比MD5更安全，但也存在一些安全漏洞。美国国家安全局已经将SHA-1归为不安全的算法之一。
- SHA-256：SHA算法族中最常用的一种，输出长度为256位。SHA-256比SHA-1更安全，因此在许多应用程序中使用。它常用于数字证书的签名和验证、网络安全协议等。
- SHA-512：SHA算法族中最安全的一种，输出长度为512位。SHA-512比SHA-256更安全，但计算速度更慢。它常用于对安全性有极高要求的应用程序，如密码学、数字签名等。
在选择Hash算法时，需要根据具体的应用场景和安全要求来选择。一般来说，推荐至少使用SHA-256算法以保证数据的安全性。
Hash算法是一种重要的数学函数或算法，在数据安全、数据压缩、数据检索等领域发挥着重要作用。通过了解Hash算法的基本原理、特性和应用，我们可以更好地利用这一工具来保障数据的安全性和完整性。