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加密算法是一種用以維護(hù)數(shù)據(jù)安全和隱私的技術(shù),它可以將隨意長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)(稱為“明文”)轉(zhuǎn)換成固定或是可變長(zhǎng)度的字符串(稱為“密文”)。加密算法的作用是將數(shù)據(jù)開(kāi)展有規(guī)矩的轉(zhuǎn)換,從而使只有掌握正確的密匙的人才能修復(fù)初始的數(shù)據(jù)。加密算法在網(wǎng)絡(luò)通訊、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、電子簽名等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。
加密算法的原理是什么?
加密算法的原理是把輸入數(shù)據(jù)按照一定的數(shù)學(xué)函數(shù)或是邏輯規(guī)則開(kāi)展計(jì)算,從而獲得一個(gè)有別于原始記錄輸出。不同的加密算法有不同的計(jì)算函數(shù)或是標(biāo)準(zhǔn),但一般都包括以下幾種因素:
?明文:輸入到加密算法里的原始記錄,可以是隨意格式文字、數(shù)據(jù)、文件等。
?密匙:用以操縱加密算法參數(shù)值,可以是一個(gè)數(shù)字、一個(gè)字符串、一個(gè)文件等。密匙決定了加密算法的輸出結(jié)果,只有有著正確密匙才能進(jìn)行數(shù)據(jù)加密或是破譯。
?加密函數(shù):用以將明文和密匙開(kāi)展計(jì)算,從而獲得一個(gè)與明文不同輸出,稱為密文。加密函數(shù)是一個(gè)單向函數(shù),即給出明文和密匙,能夠很容易地算出密文,但給出密文和密匙,卻難以算出明文。
?密文:導(dǎo)出到加密算法里的轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù),一般是一串看似無(wú)意義的字符。密文只有通過(guò)破譯函數(shù)才能恢復(fù)成明文。
比如,假定我們使用凱撒密碼這類簡(jiǎn)單的加密算法,它可以將隨意長(zhǎng)度的英文字母轉(zhuǎn)換成另外一些英語(yǔ)字母。凱撒密碼的運(yùn)算規(guī)則如下:
?明文:輸入到凱撒密碼中的英文字母,比如“HELLO”。
?密匙:用以操縱凱撒密碼的偏移,即每個(gè)字母往后挪動(dòng)多少位,比如“3”。
?加密函數(shù):用以將明文和密匙開(kāi)展計(jì)算,將要每個(gè)字母往后挪動(dòng)特定位數(shù),并在Z以后返回A,從而獲得一個(gè)與明文不同輸出,比如“KHOOR”。
?密文:導(dǎo)出到凱撒密碼里的轉(zhuǎn)換后的英文字母,比如“KHOOR”。
常見(jiàn)的加密算法有哪些?
一、對(duì)稱密鑰加密算法
對(duì)稱密鑰加密算法是最早被使用的加密算法之一。這類算法應(yīng)用相同的密匙來(lái)加密和破譯數(shù)據(jù)。對(duì)稱密鑰加密算法的優(yōu)勢(shì)是速度很快,適用于海量數(shù)據(jù)的加密和破譯。常見(jiàn)的對(duì)稱密鑰加密算法有DES、3DES、AES等。
1、DES算法
DES算法是一種對(duì)稱密鑰加密算法,它使用56位密匙來(lái)加密數(shù)據(jù)。DES算法的加密過(guò)程包含16個(gè)輪數(shù)的轉(zhuǎn)換,每個(gè)輪數(shù)都包括替代、置換、移位和異或等行為。DES算法的缺點(diǎn)是密匙長(zhǎng)度過(guò)短,易遭受暴力破解攻擊。
2、3DES算法
3DES算法是DES算法的增強(qiáng)版,它使用3個(gè)56位密匙來(lái)加密數(shù)據(jù)。3DES算法的加密過(guò)程包含3個(gè)DES輪數(shù),每個(gè)輪數(shù)都采用不同的密匙進(jìn)行加密。3DES算法的優(yōu)勢(shì)是安全性較高,但速度比DES慢。
3、AES算法
AES算法是當(dāng)前最流行的對(duì)稱密鑰加密算法之一,它使用128、192或256位密匙來(lái)加密數(shù)據(jù)。AES算法的加密過(guò)程包含輪密鑰加、字節(jié)代換、行移位和列混淆等行為。AES算法的優(yōu)勢(shì)是安全性高、速度快、擴(kuò)展性好。
二、非對(duì)稱密鑰加密算法
非對(duì)稱密鑰加密算法是一種采用不同的密匙來(lái)加密和破譯數(shù)據(jù)的加密算法。這類算法應(yīng)用公鑰和私鑰來(lái)加密和解密數(shù)據(jù)。公鑰是公開(kāi)的,任何人都能獲得,而私鑰是保密的,只有擁有者才能獲得。非對(duì)稱密鑰加密算法的優(yōu)勢(shì)是安全性高,但速度較慢。常見(jiàn)的非對(duì)稱密鑰加密算法有RSA、DSA等。
1、RSA算法
RSA算法是最早普遍使用的非對(duì)稱密鑰加密算法之一,它使用公鑰和私鑰來(lái)加密和解密數(shù)據(jù)。RSA算法的加密過(guò)程包含選擇兩個(gè)大質(zhì)數(shù)、計(jì)算模數(shù)、生成公鑰和私鑰、加密和解密等行為。RSA算法的優(yōu)勢(shì)是安全性高,但速度較慢。
2、DSA算法
DSA算法是一種電子簽名算法,它使用公鑰和私鑰來(lái)生成和驗(yàn)證電子簽名。DSA算法的加密過(guò)程包含選擇一個(gè)大質(zhì)數(shù)、生成公鑰和私鑰、生成電子簽名和驗(yàn)證電子簽名等行為。DSA算法的優(yōu)勢(shì)是安全性高、速度快。
三、哈希算法
哈希算法是一種將
熱點(diǎn):數(shù)據(jù)