安全算法

来源：互联网发布：java编程基础培训学校编辑：程序博客网时间：2024/06/05 04:25

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安全传输除了可以使用https，还可通过安全算法实现。常用的安全算法主要包括数字摘要、对称加密算法、非对称加密算法、信息编码等。

一、数字摘要

数字摘要也称为消息摘要，它是唯一对应一个消息或文本的固定长度的值，它由一个单向Hash函数对消息进行计算而产生。消息在传递中改变了，接受方

对收到的消息采用相同的Hash重新计算，产生的摘要跟原摘要进行比较，即可知道消息是否被恶意篡改了，所以消息摘要能够验证消息的完整性。常用的数字

摘要有MD5，SHA.

1、MD5

MD5即Message Digest Algorithm 5，是数字摘要的一种实现，用于确保信息传输完整性和一致性，摘要长度为128位。MD5由MD4、MD3、MD2改进而来，

主要增强了算法复杂度和不可逆性。C#的MD5算法的参考（引用msdn）：

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<span style="white-space:pre">  </span>public static string GetMd5Hash(string input)  
        {  
        MD5 md5Hash = MD5.Create();  
                // Convert the input string to a byte array and compute the hash.              
        byte[] data = md5Hash.ComputeHash(Encoding.UTF8.GetBytes(input));              
        // Create a new Stringbuilder to collect the bytes             
        // and create a string.              
        StringBuilder sBuilder = new StringBuilder();              
        // Loop through each byte of the hashed data     
                // and format each one as a hexadecimal string.              
        for (int i = 0; i < data.Length; i++)              
        {                  
            sBuilder.Append(data[i].ToString("x2"));  
                }              
        // Return the hexadecimal string.        
        return sBuilder.ToString();       
                }  
     }  

2、SHA

SHA是全称是Secure Hash Algorithm，即安全散列算法。1993年，安全散列算法（SHA）由美国国家标准和技术协会（NIST）提出，并作为联邦

信息处理标准（FIPS PUB 180）公布，1995年又发布了一个修订版FIPS PUB 180-1，通常称之为SHA-1，并被广泛使用。SHA-1的摘要信息长度为

160位，由于生成的摘要信息更长，运算的过程更加复杂，在相同的硬件上，运算速度比MD5更慢，也更为安全。C#版SHA1算法参考

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       byte[] data = new byte[DATA_SIZE];  
byte[] result;   
  
SHA1 sha = new SHA1CryptoServiceProvider();   
// This is one implementation of the abstract class SHA1.  
result = sha.ComputeHash(data);

二、对称加密

对称加密算法是应用较早的加密算法，加解密使用相同的密钥，对称加密过程如下所示：

对称加密算法特点是算法公开、计算量小、加密效率高，使用长密钥时难破解性，但安全性由于依赖于密钥，泄露密钥就意味着任何人都可以对加密的

密文进行解密，因此密钥的保护对于加密信息是否安全至关重要。常用的对称加密算法包括DES算法、3DES算法、AES算法等。

由于计算机运算能力的增强，原版DES密码的密钥长度变得容易被暴力破解，因此演变出了3DES算法，3DES是DES向AES过渡的加密算法。

1、DES

加密算法如：

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DESCryptoServiceProvider des = new DESCryptoServiceProvider();                    
return des.CreateEncryptor(key, key).TransformFinalBlock(plain, 0, plain.Length);  

解密算法如：

[csharp] view plain copy
DESCryptoServiceProvider des = new DESCryptoServiceProvider();            <span style="white-space:pre">        </span>  
return des.CreateDecryptor(key, key).TransformFinalBlock(encrypt, 0, encrypt.Length);  

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<span style="font-family: Arial, Helvetica, sans-serif; background-color: rgb(255, 255, 255);"> 三、非对称加密</span>  

非对称加密算法又称为公开密钥加密算法，两个密钥，一个公钥，另一个私钥。公钥与私钥需要配对使用，如果用公钥对数据进行加密，只有对应

的私钥才能进行解密，而如果使用私钥对数据进行加密，那只有对应的公钥才能解密。由于加密和解密使用的是两个不同的密钥，所以这种算法称

为非对称加密算法。具体过程如下图所示：

非对称加密算法特点：对称加密算法只有一种密钥，并且是非公开的，若要解密则需要对方知道密钥，所以保证其安全性就是保证密钥的安全，而

一旦密钥在传输过程中泄露加密信息就不再安全。而非对称加密算法包含两种密钥，其中一个是公开的，这样不需要像对称加密算法那样，需要传

输密钥给对方进行数据加密了，大大提高了加密算法的安全性。非对称加密算法能够保证，即使在获知公钥、加密算法和加密源代码的情况下，也

无法获知公钥对应的私钥，因此也无法对公钥加密的密文进行解密。

由于非对称加密算法的复杂性，使得其加密解密速度远没有对称加密解密那么快，为了解决该问题，一般都是使用对称和非对称结合使用的办法，

优缺点互补，达到时间和安全的平衡：对称加密较长的文件，然后用非对称加密算法给文件密钥加密，解决了对称加密算法密钥分发问题。

当前使用最为广泛的非对称加密算法是RSA算法。

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