加密算法的重要性以及了解加密算法分类

首先什么是加密算法:

加密算法的作用就是把一段信息(明文) 通过某种算法 转化为不能(易)看懂的信息 ->既密文

为什要用到加密算法 (加密算法的重要性):

不论政府企业还是个人,运用加密算法的目的莫非与一下几点:

1)保密性 -> 防止个人情报的泄漏

例如我们的用户名与密码是user/password

而通过“加密”保护后就成为了 ee11cbb19052e40b07aac0ca060c23ee/ 5f4dcc3b5aa765d61d8327deb882cf99 (这里用的是MD5)

是不是就不能马上读出来信息内容呢!

2)数据的完整性 -> 防止数据被更改

例如我与A约了在这个星期六的下午5点在某某公园相遇

而有人盗取了我的信息并修改为:

这个星期日上午9点在某某商场相遇

信息被更改的后果就是失去了我们原本传达信息的目的(这段信息失去了原本的意义) -> 既即便我们最终成功传达了这段信息,可是因为它中间被更改 导致我们无法正常交流 不能有效传达我们的想法

3)身份验证 ->  确保数据发自特定/指定的一方 以及传给特定/指定的一方

例如举一个生活例子:

我和小明在考试前窜通好作弊的方法

敲一下为A,两下为B,三下为C,四下为D

(在不考虑有他人怀疑/参与的情况下,单纯举了一个最简单的例子)

这就成为了只有我和小明懂得”暗号“,确保了这个信息一定来源于我和小明之间 以及 只有我和小明能明白

比较有名的几个加密算法的/来源应用:

公元前400年,古希腊人发明了置换密码(在下面会具体提到原理)

在第二次世界大战期间,德国军方启用“恩尼格玛”密码机

  1. 加密算法的分类:

1) 对称加密

对称加密就是发送方使用一种规则对信息进行处理,接收方需要使用相同的规则对信息进行逆向处理

对称加密算法中,使用的密钥只有一个,发收信双方都使用这个密钥对数据进行加密和解密,这就要求解密方事先必须知道加密密钥)

特点:算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高 -> 只要知道密钥 无需再计算 省时间与功夫

优点: 加解密的高速度和使用长密钥时的难破解性

缺点: 交易双方都使用同样钥匙,安全性得不到保证 -> 一旦有一方被破解 那一系列的信息都会被破解 而且需要每次/经常更新密钥并且有效保护密钥-> 成本较高

常见的对称加密算法有:DES、3DES、DESX、Blowfish、IDEA、RC4、RC5、RC6和AES

这里我们讲一下最简单的对称加密算法,置换密码与代换密码:

置换密码:

置换密码的原理就是把明文字母的顺序打乱

具体操作:

(加密)

明文:ABCDEFGHI

步骤一: 按照每三个字母一组,把明文分成几个组 -> ABC DEF GHI

步骤二: 把形成的组以矩阵的方式写出来 ->

ABC

DEF

GHI

步骤三:重新组合字母 (按照每一排第一个字母,第二个字母的顺序依次整理)->

ADG BEH CFI

这样我们就得到了全新的密文 -> ADGBEHCFI

(解密)

密文:ADGBEHCFI

步骤一:按照每三个字母一组,把密文分成几个组 -> ADG BEH CFI

步骤二:把形成的组以矩阵的方式写出来->

ADG

BEH

CFI

步骤三: 重新组合字母(解密运用与加密同样的方式,按照每一排第一个字母,第二个字母的顺序依次整理) ->

ABC DEF GHI

这样我们成功恢复了原来的明文 -> ABCDEFGHI

记住在对称加密算法中,解密一定是参考加密方法的!

代换密码(凯撒密码):

代换密码的原理就是把明文字母向右/左移动一个固定数目的位置

具体操作:

(加密)

明文: HELLO

步骤一:

向左还是向右移动?-> 向右

决定一个固定数目是多少 -> 在这里我就运用凯撒密码中的3

步骤二:写出对应固定数目的密码脚本 (字母向右移动3)

明文字母表:ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

密文字母表:DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC

步骤三:对照字母表把对应的字母代换进去

H -> K

E -> H

L -> O

L -> O

O -> R

这样我们就得到了全新的密文 -> KHOOR

(解密)

密文: KHOOR

步骤一:拿出加密时运用的密码脚本

明文字母表:ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ

密文字母表:DEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZABC

步骤二:对照密文字母表,找到对应的明文字母

K -> H

H -> E

O -> L

0 -> L

R -> O

这样我们成功恢复了原来的明文 -> HELLO

2) 非对称加密

如果说,对成加密就是发送方使用一种规则对信息进行处理,接收方需要使用相同的规则对信息进行逆向处理的话

非对称加密则是发送方与接收方利用分别不同的规则对信息进行处理!

(非对称加密算法需要两个密钥来进行加密和解密,这两个密钥分别是公开密钥(public key,简称公钥)和私有密钥(private key,简称私钥))

特点:算法强度复杂,其安全性依赖于算法与密钥

优点:因为有两个密钥,需要分别进行不同的规则去处理信息所以大幅度提高了安全性,不易破解

缺点:由于其算法复杂,而使得加密解密的速度远远低于对称加密算法,因此不适用于数据量较大的情况

常见的非对称加密算法有: RSA、DSA、ECC

其实还有HASH加密 (其实这种加密方式并不符合算法的规定-> 不算为加密算法的一种, 但是就不单独拎出来划分了 就在这科普了)

HASH加密简单来讲就是单向的加密方式,在“简易说明加密与解密的关系”中也提到加密算法应该是一个双向的而不是单向的

所以这也是为什么HASH加密 严格来讲不算作为加密算法的一种!

简单来讲加密算法就是一个带有密码的保险箱,而HASH加密就是榨汁机,有去无回

具体的加密算法原理(AES,RSA,ECC等)就再另外时间科普~~~

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