【加密】加密算法

一、古典密码学

1.1 替换法

• 1.使用固定的信息，将原文替换成密文
• 2.替换法的加密方式：单表替换和多表替换
• 3.单表替换：原文和密文使用的是同一张表
• 4.多表替换：有多张表将原文和密文进行对比

1.1.1 单表替换示例

密码本：a->w  b->s  c->x  d->y  e->d
明文：add
密文：wyy

1.1.2 多表替换示例

密码本1：a->w   b->s  c->x  d->y  e->d
密码本2：a->s   b->e  c->f  d->q  e->o
密码本3：a->x   b->n  c->x  d->i  e->s
明文：add
秘钥：312
密文：xyq

1.2 移位法

• 1.按照字母，在字母表上面的位置进行移动
• 2.凯撒加密：明文中的所有字母都在字母表上向后（或向前）按照一个固定数目进行偏移后被替换成密文
• 3.例如：abcde往后面移动2位cdefg

二、现代密码学

2.1 散列函数

• 1.散列函数也叫哈希函数
• 2.常见的加密方式：md5、sha-1、sha-256

2.2 对称加密

• 1.使用的加密方式和解密方式使用的是一把密钥
• 2.对称密码应用了相同的加密密钥和解密密钥
• 3.对称密码分为序列密码（流密码）和分组密码（块密码）
• 4.流密码是对信息流中的每一个元素（一个字母或一个比特）作为基本的处理单元进行加密
• 5.块密码是先对信息流分块，再对每一块分别加密
• 6.对称密码的密钥安全非常重要，加密者和解密者需要提前协商密钥，并各自确保密钥的安全性，密钥泄露则无法保障原文信息的私密性

2.2.1 流加密示例

明文：1234567890
加密规则：先对1加密，再对2加密，再对3加密等等，挨个字母都加密一次，最后拼接成密文

2.2.2 块加密示例

明文：1234567890
加密规则：先对1234成块加密，再对56788成块加密，再对90XX成块加密，就是分成块各加密一次，最后拼接成密文

2.2.3 DES加密算法

• 1.Data Encryption /ɪnˈkrɪpʃn/ Standard，即数据加密标准，是一种使用密钥加密的块算法
• 2.1977年被美国联邦政府的国家标准局确定为联邦资料处理标准（FIPS），并授权在非密级政府通信中使用，随后该算法在国际上广泛使用

2.2.4 AES加密算法

• 1.Advanced Encryption Standard，高级加密标准，在密码学中又称为Rijndael加密法，是美国联邦政府采用的一种区块加密标准
• 2.用来替代原先的DES，被多方进行分析且广为使用

2.2.5 对称加密特点

• 1.加密速度快，可以加密大文件
• 2.密文可逆，一旦密钥文件泄露，会导致数据暴露
• 3.加密后编码表找不到对应字符，出现乱码
• 4.一般结合base64使用

2.3 非对称加密

• 1.使用两把密钥
• 2.使用公钥加密，使用私钥解密
• 3.使用私钥加密，使用公钥解密