關於加解密的一些常識

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對稱式加密演算法

對稱式加密演算法是應用較早的密碼編譯演算法，技術成熟。在對稱式加密演算法中，資料發信方將明文（未經處理資料）和加密金鑰一起經過特殊密碼編譯演算法處理後，使其變成複雜的加密密文發送出去。收信方收到密文後，若想解讀原文，則需要使用加密用過的密鑰及相同演算法的逆演算法對密文進行解密，才能使其恢複成可讀明文。在對稱式加密演算法中，使用的密鑰只有一個，發收信雙方都使用這個金鑰組資料進行加密和解密。它要求發送方和接收方在安全通訊之前，商定一個密鑰。對稱演算法的安全性依賴於密鑰，泄漏密鑰就意味著任何人都可以對他們發送或接收的訊息解密，所以密鑰的保密性對通訊的安全性至關重要。

對稱式加密演算法的特點是演算法公開、計算量小、加密速度快、加密效率高。不足之處是，交易雙方都使用同樣鑰匙，安全性得不到保證。此外，每對使用者每次使用對稱式加密演算法時，都需要使用其他人不知道的惟一鑰匙，這會使得發收信雙方所擁有的鑰匙數量成幾何級數增長，密鑰管理成為使用者的負擔。對稱式加密演算法在分布式網路系統上使用較為困難，主要是因為密鑰管理困難，使用成本較高。

非對稱式加密演算法

不對稱式加密演算法使用兩把完全不同但又是完全符合的一對鑰匙：公開金鑰（加密秘鑰）和私密金鑰（解密秘鑰）。

在使用不對稱式加密演算法加密檔案時，只有使用匹配的一對公開金鑰和私密金鑰，才能完成對明文的加密和解密過程。加密明文時採用公開金鑰加密，解密密文時使用私密金鑰才能完成，而且發信方（加密者）知道收信方的公開金鑰，只有收信方（解密者）才是唯一知道自己私密金鑰的人。不對稱式加密演算法的基本原理是，如果發信方想發送只有收信方才能解讀的加密資訊，發信方必須首Crowdsourced Security Testing道收信方的公開金鑰，然後利用收信方的公開金鑰來加密原文；收信方收到加密密文後，使用自己的私密金鑰才能解密密文。顯然，採用不對稱式加密演算法，收發信雙方在通訊之前，收信方必須將自己早已隨機產生的公開金鑰送給發信方，而自己保留私密金鑰。由於不對稱演算法擁有兩個密鑰，因而特別適用於分布式系統中的資料加密。廣泛應用的不對稱式加密演算法有RSA演算法和美國國家標準局提出的DSA。

單向散列函數（Hash）密碼編譯演算法

向散列函數有一個輸入和一個輸出，其中輸入稱為訊息（message），輸出稱為散列值（hash code）。單向散列函數可以根據訊息的內容計算出散列值，而散列值就可以被用來檢查訊息的完整性。散列值的長度和訊息的長度無關。無論訊息是1位元，還是100MB，甚至是100GB，單向散列函數都會計算出固定長度的散列值。以SHA-256單向散列函數為例，它所計算出的散列值的長度永遠是256位元（32位元組）。為了能夠確認完整性，訊息中哪怕只有1位元的改變，也會產生不同的散列值。單向散列函數輸出的散列值也稱為訊息摘要（message digest）或者指紋（fingerprint）

MD4、MD5便是這樣的密碼編譯演算法

MD（Messge Digest）4是由Rivest於1990年設計的單向散列函數，能夠產生128位元的散列值。現在它已經不安全了。MD（Messge Digest）5是由Rivest於1991年設計的單向散列函數，能夠產生128位元的散列值。MD5的強抗碰撞性已經被攻破。也就是說，現在已經能夠產生具備相同散列值的兩條不同的訊息，因此它也不安全了。

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Reference

密碼演算法揭秘，一文讓你成為國際安全演算法與國密演算法專家

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