加密算法（DES,AES,RSA,MD5,SHA1,Base64）⽐较和项⽬
应⽤，各种加密算法⽐较
加密技术通常分为两⼤类:"对称式"和"⾮对称式"。
对称性加密算法：对称式加密就是加密和解密使⽤同⼀个密钥。信息接收双⽅都需事先知道密匙和加解密算法且其密匙是相同的，之后便是对数据进⾏加解密了。对称加密算法⽤来对敏感数据等信息进⾏加密。
⾮对称算法：⾮对称式加密就是加密和解密所使⽤的不是同⼀个密钥，通常有两个密钥，称为"公钥"和"私钥"，它们两个必需配对使⽤，否则不能打开加密⽂件。发送双⽅A,B事先均⽣成⼀堆密匙，然后A将⾃⼰的公有密匙发送给B，B将⾃⼰的公有密匙发送给A，如果A要给B发送消 息，则先需要⽤B的公有密匙进⾏消息加密，然后发送给B端，此时B端再⽤⾃⼰的私有密匙进⾏消息解密，B向A发送消息时为同样的道理。
散列算法：散列算法，⼜称哈希函数，是⼀种单向加密算法。在信息安全技术中，经常需要验证消息的完整性，散列(Hash)函数提供了这⼀服务，它对不同长度的输⼊消息，产⽣固定长度的输出。这个固定长度的输出称为原输⼊消息的"散列"或"消息摘要"(Message digest)。散列算法不算加密算法，因为其结果是不可逆的，既然是不可逆的，那么当然不是⽤来加密的，⽽是签名。
对称性加密算法有：AES、DES、3DES
⽤途：对称加密算法⽤来对敏感数据等信息进⾏加密
DES（Data Encryption Standard）：数据加密标准，速度较快，适⽤于加密⼤量数据的场合。
3DES（Triple DES）：是基于DES，对⼀块数据⽤三个不同的密钥进⾏三次加密，强度更⾼。
AES（Advanced Encryption Standard）：⾼级加密标准，是下⼀代的加密算法标准，速度快，安全级别⾼；AES是⼀个使⽤128为分组块的分组加密算法，分组块和128、192或256位的密钥⼀起作为输⼊，对4×4的字节数组上进⾏操作。众所周之AES是种⼗分⾼效的算法，尤其在8位架构中，这源于它⾯向字节的设计。AES 适⽤于8位的⼩型单⽚机或者普通的32位微处理器，并且适合⽤专门的硬件实现，硬件实现能够使其吞吐量（每秒可以到达的加密/解密bit数）达到⼗亿量级。同样，其也适⽤于RFID系统。
⾮对称性算法有：RSA、DSA、ECC
RSA：由 RSA 公司发明，是⼀个⽀持变长密钥的公共密钥算法，需要加密的⽂件块的长度也是可变的。RSA在国外早已进⼊实⽤阶段，已研制出多种⾼速的RSA的专⽤芯⽚。
DSA（Digital Signature Algorithm）：数字签名算法，是⼀种标准的 DSS（数字签名标准），严格来说不算加密算法。
url编码处理ECC（Elliptic Curves Cryptography）：椭圆曲线密码编码学。ECC和RSA相⽐，具有多⽅⾯的绝对优势，主要有：抗攻击性强。相同的密钥长度，其抗攻击性要强很多倍。计算量⼩，处理速度快。ECC总的速度⽐RSA、DSA要快得多。存储空间占⽤⼩。ECC的密钥尺⼨和系统参数与RSA、DSA相⽐要⼩得多，意味着它所占的存贮空间要⼩得多。这对于加密算法在IC卡上的应⽤具有特别重要的意义。带宽要求低。当对长消息进⾏加解密时，三类密码系统有相同的带宽要求，但应⽤于短消息时ECC带宽要求却低得多。带宽要求低使ECC在⽆线⽹络领域具有⼴泛的应⽤前景。
散列算法（签名算法）有：MD5、SHA1、HMAC
⽤途：主要⽤于验证，防⽌信息被修。具体⽤途如：⽂件校验、数字签名、鉴权协议
MD5：MD5是⼀种不可逆的加密算法，⽬前是最牢靠的加密算法之⼀，尚没有能够逆运算的程序被开发出来，它对应任何字符串都可以加密成⼀段唯⼀的固定长度的代码。
SHA1：是由NISTNSA设计为同DSA⼀起使⽤的，它对长度⼩于264的输⼊，产⽣长度为160bit的散列值，因此抗穷举(brute-force)性更好。SHA-1设计时基于和MD4相同原理，并且模仿了该算法。SHA-1
是由美国标准技术局（NIST）颁布的国家标准，是⼀种应⽤最为⼴泛的Hash函数算法，也是⽬前最先进的加密技术，被政府部门和私营业主⽤来处理敏感的信息。⽽SHA-1基于MD5，MD5⼜基于MD4。
HMAC：是密钥相关的哈希运算消息认证码（Hash-based Message Authentication Code）,HMAC运算利⽤哈希算法，以⼀个密钥和⼀个消息为输⼊，⽣成⼀个消息摘要作为输出。也就是说HMAC是需要⼀个密钥的。所以，HMAC_SHA1也是需要⼀个密钥的，⽽SHA1不需要。
其他常⽤算法：
Base64：其实不是安全领域下的加密解密算法，只能算是⼀个编码算法，通常⽤于把⼆进制数据编码为可写的字符形式的数据，对数据内容进⾏编码来适合传输(可以对img图像编码⽤于传输)。这是⼀种可逆的编码⽅式。编码后的数据是⼀个字符串，其中包含的字符为：A-Z、a-z、0-9、+、/，共64个字符(26 + 26 + 10 + 1 + 1 = 64，其实是65个字符，“=”是填充字符。Base64要求把每三个8Bit的字节转换为四个6Bit的字节(3*8 = 4*6 = 24)，然后把6Bit再添两位⾼位0，组成四个8Bit的字节，也就是说，转换后的字符串理论上将要⽐原来的长1/3。原⽂的字节最后不够3个的地⽅⽤0来补⾜，转换时Base64编码⽤=号来代替。这就是为什么有些Base64编码会以⼀个或两个等号结束的原因，中间是不可能出现等号的，但等号最多只有两个。其实不⽤"="也不耽误解码，之所以⽤"="，可能是考虑到多段编码后的Base64字符串拼起来也不会引起混淆。)
Base64编码是从⼆进制到字符的过程，像⼀些中⽂字符⽤不同的编码转为⼆进制时，产⽣的⼆进制是不⼀样的，所以最终产⽣的Base64字符也不⼀样。例如"上⽹"对应utf-8格式的Base64编码是"5LiK572R"， 对应GB2312格式的Base64编码是"yc/N+A=="。
标准的Base64并不适合直接放在URL⾥传输，因为URL编码器会把标准Base64中的“/”和“+”字符变为形如“%XX”的形式，⽽这些“%”号在存⼊数据库时还需要再进⾏转换，因为ANSI SQL中已将“%”号⽤作通配符。
为解决此问题，可采⽤⼀种⽤于URL的改进Base64编码，它不在末尾填充'='号，并将标准Base64中的“+”和“/”分别改成
了“-”和“_”，这样就免去了在URL编解码和数据库存储时所要作的转换，避免了编码信息长度在此过程中的增加，并统⼀了数据库、表单等处对象标识符的格式。
另有⼀种⽤于正则表达式的改进Base64变种，它将“+”和“/”改成了“!”和“-”，因为“+”，“*”以及前⾯在IRCu中⽤到
的“[”和“]”在正则表达式中都可能具有特殊含义。
此外还有⼀些变种，它们将“+/”改为“_-”或“._”（⽤作编程语⾔中的标识符名称）或“.-”（⽤于XML中的N
mtoken）甚
⾄“_:”（⽤于XML中的Name）。
H TTPS（全称：Hypertext Transfer Protocol over Secure Socket Layer），是以安全为⽬标的HTTP通道，简单讲是HTTP的安全版。即HTTP下加⼊SSL层，HTTPS的安全基础是SSL(SSL使⽤40 位关键字作为RC4流加密算法，这对于商业信息的加密是合适的。)，因此加密的详细内容就需要SSL。https:URL表明它使⽤了HTTP，但HTTPS存在不同于HTTP的默认端⼝及⼀个加密/⾝份验证层（在HTTP与TCP之间），提供了⾝份验证与加密通讯⽅法，现在它被⼴泛⽤于万维⽹上安全敏感的通讯，例如交易⽀付⽅⾯。它的主要作⽤可以分为两种：⼀种是建⽴⼀个信息安全通道，来保证数据传输的安全；另⼀种就是确认⽹站的真实性。
项⽬应⽤总结：
1. 加密算法是可逆的，⽤来对敏感数据进⾏保护。散列算法(签名算法、哈希算法)是不可逆的，主要⽤于⾝份验证。
2. 对称加密算法使⽤同⼀个密匙加密和解密，速度快，适合给⼤量数据加密。对称加密客户端和服务端使⽤同⼀个密匙，存在被抓包破解的风险。
3. ⾮对称加密算法使⽤公钥加密，私钥解密，私钥签名，公钥验签。安全性⽐对称加密⾼，但速度较慢。⾮对称加密使⽤两个密匙，服务端和客户端密匙不⼀样，私钥放在服务端，⿊客⼀般是拿不到的，安全性⾼。
4. Base64不是安全领域下的加解密算法，只是⼀个编码算法，通常⽤于把⼆进制数据编码为可写的字符形式的数据，特别适合在
http，mime协议下的⽹络快速传输数据。UTF-8和GBK中⽂的Base64编码结果是不同的。采⽤Base64编码不仅⽐较简短，同时也具有不可读性，即所编码的数据不会被⼈⽤⾁眼所直接看到，但这种⽅式很初级，很简单。Base64可以对图⽚⽂件进⾏编码传输。
5. https协议⼴泛⽤于万维⽹上安全敏感的通讯，例如交易⽀付⽅⾯。它的主要作⽤可以分为两种：⼀种是建⽴⼀个信息安全通道，来保证数据传输的安全；另⼀种就是确认⽹站的真实性。
6. ⼤量数据加密建议采⽤对称加密算法，提⾼加解密速度；⼩量的机密数据，可以采⽤⾮对称加密算法。在实际的操作过程中，我们通常采⽤的⽅式是：采⽤⾮对称加密算法管理对称算法的密钥，然后⽤对称加密算法加密数据，这样我们就集成了两类加密算法的优点，既实现了加密速度快的优点，⼜实现了安全⽅便管理密钥的优点。
7. MD5标准密钥长度128位（128位是指⼆进制位。⼆进制太长，所以⼀般都改写成16进制，每⼀位16进制数可以代替4位⼆进制数，所以128位⼆进制数写成16进制就变成了128/4=32位。16位加密就是从32位MD5散列中把中间16位提取出来）；sha1标准密钥长度160位(⽐MD5摘要长32位)，Base64转换后的字符串理论上将要⽐原来的长1/3。
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各种加密算法⽐较
算法选择：对称加密AES，⾮对称加密: ECC，消息摘要: MD5，数字签名:DSA
对称加密算法(加解密密钥相同)
名称密钥长度运算速度安全性资源消耗DES56位较快低中
3DES112位或168位慢中⾼
AES128、192、256位快⾼低
⾮对称算法(加密密钥和解密密钥不同)
名称成熟度安全性(取决于密钥长度)运算速度资源消耗
RSA⾼⾼慢⾼
DSA⾼⾼慢只能⽤于数字签名
ECC低⾼快低(计算量⼩，存储空间占⽤⼩，带宽要求低)
散列算法⽐较
名称安全性速度
SHA-1⾼慢
MD5中快
对称与⾮对称算法⽐较
名称密钥管理安全
性
速度
对称算法⽐较难，不适合互联⽹,⼀般⽤于
内部系统
中
快好⼏个数量级(软件加解密速度⾄少快100倍，每秒可以加解密数M⽐特数据)，适合
⼤数据量的加解密处理
⾮对称
算法
密钥容易管理⾼慢，适合⼩数据量加解密或数据签名
算法选择(从性能和安全性综合)
对称加密: AES(128位),
⾮对称加密: ECC(160位)或RSA(1024),
消息摘要: MD5
数字签名:DSA
轻量级：TEA、RC系列（RC4），Blowfish （不常换密钥）
速度排名（个⼈估测，未验证）：IDEA <DES <GASTI28<GOST<AES<RC4<TEA<Blowfish
简单的加密设计： ⽤密钥对原⽂做  异或，置换，代换，移位
名称数据⼤⼩(MB)时间(s)平均速度MB/S评价DES25610.522.5低
3DES2561212低AES(256-bit)256551.2中Blowfish256  3.764⾼
表5-3 单钥密码算法性能⽐较表
名称实现⽅式运算速
度
安  全  性改进措施应⽤场合
DES 40-56bit
密钥
⼀般完全依赖密钥，易受穷举搜索法攻击双重、三重DES，AES  适⽤于硬件实现
IDEA 128bit密
钥
8轮迭代
较慢军事级，可抗差值分析和相关分析
加长字长为32bit、密钥为
256bit，采⽤232 模加、
232+1模乘
适⽤于ASIC设计
GOST 256bit密
钥
32轮迭代
较快军事级加⼤迭代轮数
S盒可随机秘
密选择，便于软件
实现
Blowfish256-
448bit
密钥、16
轮迭代最快  军事级、可通过改变密钥长度调整安全性适合固定密钥场
合，不适合常换密
钥和智能卡
RC4密钥长度可
变
快
DESl0
倍
对差分攻击和线性攻击具有免疫能⼒，⾼度
⾮线性
密钥长度放宽到64bit
算法简单，易于编
程实现
RC5密钥长度和
迭代轮数均
可变
速度可
根据
三个参
数的
值进⾏
选择
六轮以上时即可抗线性攻击、通过调整字
长、密钥长度和迭代轮数可以在安全性和速
度上取得折中
引⼊数据相倚转
适⽤于不同字长的
微处理器
CASTl28密钥长度可
变、16轮
迭代
较快可抵抗线性和差分攻击
增加密钥长度、形成
CAST256
适⽤于PC机和
UNIX⼯作站
常见加密算法
1、DES（Data Encryption Standard）：对称算法，数据加密标准，速度较快，适⽤于加密⼤量数据的场合；
2、3DES（Triple DES）：是基于DES的对称算法，对⼀块数据⽤三个不同的密钥进⾏三次加密，强度更⾼；
3、RC2和RC4：对称算法，⽤变长密钥对⼤量数据进⾏加密，⽐ DES 快；
4、IDEA（International Data Encryption Algorithm）国际数据加密算法，使⽤ 128 位密钥提供⾮常强
的安全性；
5、RSA：由 RSA 公司发明，是⼀个⽀持变长密钥的公共密钥算法，需要加密的⽂件块的长度也是可变的，⾮对称算法；
6、DSA（Digital Signature Algorithm）：数字签名算法，是⼀种标准的 DSS（数字签名标准），严格来说不算加密算法；
7、AES（Advanced Encryption Standard）：⾼级加密标准，对称算法，是下⼀代的加密算法标准，速度快，安全级别⾼，在21世纪AES 标准的⼀个实现是 Rijndael 算法；
8、BLOWFISH，它使⽤变长的密钥，长度可达448位，运⾏速度很快；
9、MD5：严格来说不算加密算法，只能说是摘要算法；
10、PKCS:The Public-Key Cryptography Standards (PKCS)是由美国RSA数据安全公司及其合作伙伴制定的⼀组公钥密码学标准，其中包括证书申请、证书更新、证书作废表发布、扩展证书内容以及数字签名、数字信封的格式等⽅⾯的⼀系列相关协议。
11、SSF33，SSF28，SCB2(SM1)：国家密码局的隐蔽不公开的商⽤算法，在国内民⽤和商⽤的，除这些都不容许使⽤外，其他的都可以使⽤；
12、ECC（Elliptic Curves Cryptography）：椭圆曲线密码编码学。
13、(Tiny Encryption Algorithm)简单⾼效的加密算法，加密解密速度快，实现简单。但安全性不如DES，QQ⼀直⽤tea加密

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