5分钟讲清楚常用加密算法
为什么要加密？
当然是为了保密。
最早的密码应用，都伴随着阴谋与战争。
中国古代的“阴符”、“阴书”就是其中的代表。
到了近代，二战最著名的一个故事，就是纳粹德国的Enigma密码机
以及图灵和他发明的密码破解机。
可以说，现代战争中，信息安全极其重要
如果你的部署、命令都被对手知道
你收到的指令都是对手伪造的
这还怎么打？
在当下，加密数据和密码的应用，
从军事，到商业领域，以及科学界
乃至每个人普通的生活
如果没有数据加密，每个人的信息都是透明的
想想可怕的电话诈骗，你还觉得自己的信息安全吗？
有一句话说的是：
大数据时代，没有秘密
加密方式
最常见的计算机加密方式有三种：
对称、非对称、摘要
对称的意思是:
我有一个秘钥K，能把原文 A 加密成 A1，还能把 A1 还原成 A
f(A, K) =A1
f(A1, K) =A对称加密用途最为广泛，
操作简单，速度快，
适合场合多样
但缺点很明显，秘钥K太关键了
如果你需要让密文被其他授信的人访问
必须给他发秘钥
但问题是，
只要得到秘钥，就能破解一切，包括非法用户
非对称安全性稍微高一点
有2个秘钥，一般是成对的公钥和私钥
通常是用公钥加密，私钥解密
这种情况下，解决了对称加密的发送秘钥问题
现在公钥是公开的，私钥只有我自己有
永远不发送，就不会泄密
摘要加密一般采用的是hash算法，
只加密不解密，
适合于只验证对不对，而不验证是什么。
举个朴素例子：
二中的学生，学号格式是 L220130103 格式
三中的学生，学号格式是 PLE821 格式
现在我要验证这个人是哪个学校的，
其实无需关注具体内容，
简单判断一下长度就可以了
当然真正的算法没这么简单
下面具体来谈
便于大家统一理解
我们建一个项目
统一使用hutool工具包
<dependency>
<groupId>cn.hutool</groupId>
<artifactId>hutool-all</artifactId>
<version>5.8.5</version>
</dependency>对称加密
最简单的是des方法
他使用一个简单的秘钥，就可以实现加密和解密
我们写一个junit的test，或者写一个main也可以
class Test1 {
@Test
void test() {
String text0 = "这是原文";
String key = "xiaomian";
DES des = new DES(key.getBytes());
String text1=des.encryptBase64(text0);
System.out.println(text1);
}
}运行结果是 +iJWs7q8+dyiRBouA8lDBA==
我们使用秘钥 “xiaomian”，
把“这是原文”，加密成了一个看不懂的字符串
然后开始解密
class Test1 {
@Test
void test() {
String key = "xiaomian";
DES des = new DES(key.getBytes());
String text2=des.decryptStr("+iJWs7q8+dyiRBouA8lDBA==");
System.out.println(text2);
}
}运行结果是 这是原文
还是同一个key，
用相反的方法，把原文解出来了
操作非常简单。
des就是一个最简单的对称加解密方法
类似的还有aes算法
可以使用hutool工具包，
操作差不多
非对称加密
使用非对称的主要原因
就是 安全、安全、还是安全
非对称在性能方面和对称没的比
因此，建议非对称使用短数据场合
而长数据使用对称实现。
最常用的是RSA算法
首先要生成一对秘钥，这个就没法人工创造了
我们可以借助工具
class Test2 {
@Test
void test() {
KeyPair pair = SecureUtil.generateKeyPair("RSA");
String privateKey = Base64.encode(pair.getPrivate().getEncoded());
System.out.println("privateKey：" + privateKey);
String publicKey = Base64.encode(pair.getPublic().getEncoded());
System.out.println("publicKey：" + publicKey);
}
}输出结果为：
privateKey：MIICdgIBADANBgkqhkiG9w0BAQEFAASCAmAwggJcAgEAAoGBALBgrUOQySQB72VrGyijYZcaNM26t49oaKlNddu4SLpEdJzpUnVjXtIi9Nj/DkFBXgSB9FYdrv7MpQWzTmLw0do6pcfo2cekmBGPnFRdChtEf8Npq0pAV2LlNahwkB8fxZcbQYaaWBuBkx7aHT09JGsEpi9P3y7ae4vwYmFlWgEHAgMBAAECgYBVBnXgEWb1Zb1rLaPNBl3gQrDb0Dv29QUnQIElZ4QfzypMDipDDqFCObnA9cuAZ6uUDrWj4fFfQXX39oU+KwtuESddT9rJw1hPSy2i5ityEyYO5OZQRJaTVWPWzpph+bqFLkngaOvlr3OBG7YtywUL0P8toz2pOQKpoQOkffetuQJBAP26GKiOcs/sKhrzuM/t0S2ERXXDcu07jWxJ8gioQBuQaM7AA14tbiRzaZm3Xt+cGPjHJUGEJpDvGLQ9MavEZDMCQQCx9S+JevTGpxHMX/R3uUawlTsks1keyd0rqBtqQQx7V9Bm8htrlVU3QbhacFd/FJodWX7mGOAO6nLVGK/5qXvdAkB13zSBadvwuDg/WSZsgoEA8kgKk4gaqeXjft7QIsnVhFsMYauu3tAiYvOWE9ghbbU0LeAi9a+s+UayxRMERzJ9AkA5Y7fL32I2+kQMI9nEDnUUl1u2bzxLaJAx9wm4T3gGAwDLYkKjhEoyArjAOcCN1AgLdQQuklEXnlYgENEXc6flAkEAwDbTBfOtuP/6S5nU0gX9D5fYlF/fz4YTfBjHC2dZ/wrmWlJA0f7QFf5DysQB9AXJX6ZWL/3LkMtHPafqBMKpJw==
publicKey：MIGfMA0GCSqGSIb3DQEBAQUAA4GNADCBiQKBgQCwYK1DkMkkAe9laxsoo2GXGjTNurePaGipTXXbuEi6RHSc6VJ1Y17SIvTY/w5BQV4EgfRWHa7+zKUFs05i8NHaOqXH6NnHpJgRj5xUXQobRH/DaatKQFdi5TWocJAfH8WXG0GGmlgbgZMe2h09PSRrBKYvT98u2nuL8GJhZVoBBwIDAQAB看吧，鬼也看不懂
不过能用就行
接下来，开始使用秘钥对，进行加密和解密
class Test2 {
static String privateKey;
static String publicKey;
@BeforeAll
static void createKey() {
KeyPair pair = SecureUtil.generateKeyPair("RSA");
privateKey = Base64.encode(pair.getPrivate().getEncoded());
System.out.println("privateKey：" + privateKey);
publicKey = Base64.encode(pair.getPublic().getEncoded());
System.out.println("publicKey：" + publicKey);
}
@Test
void test() {
String text = "这是原文";
RSA rsa = new RSA(AsymmetricAlgorithm.RSA_ECB_PKCS1.getValue(), privateKey, publicKey);
String text1 = rsa.encryptBase64(text, KeyType.PublicKey);
System.out.println("公钥加密: " + text1);
String text2 = rsa.decryptStr(text1, KeyType.PrivateKey);
System.out.println("私钥解密: " + text2);
}
}输出结果为：
公钥加密: KSifTf6tS6LGlBT9LJC33VXzkXtaQEIGJcpf1BU2ptzRXTtBzvjx83EffCqntD7/M7ZciTr4MIBFBPFCxLs9NVEeC4K9/B8fQE/3hdsMzWBTnKQzQR2vd1i5mOgFaHYwTLwrq9Dbkv1YGluCb004YtLEqdjSO/Oljs7x2YVtvGc=
私钥解密: 这是原文也可以反过来用
@Test
void test() {
String text = "这是原文";
RSA rsa = new RSA(AsymmetricAlgorithm.RSA_ECB_PKCS1.getValue(), privateKey, publicKey);
String text1 = rsa.encryptBase64(text, KeyType.PrivateKey);
System.out.println("私钥加密: " + text1);
String text2 = rsa.decryptStr(text1, KeyType.PublicKey);
System.out.println("公钥解密: " + text2);
}私钥加密: Ty5YGXHUajKHtlmQ7yGYJtc39Rjb3IvSIm7WWg4+Ge6u8MDeJ3TLYZokgBbAMZRcZBZ8bIWiou12+KxoW8moRwke4PlWVipgwhC2l6qo7WtTMiwnGh+0+B8wnY3OySFK4ZeOMQFgYuiTL2uZqofLXyNzwID7GKCfWI6EL29wtbE=
公钥解密: 这是原文对称算法的特点就是
随便先用谁，然后用另一个解
一般来说，有意义的信息，加密传递
建议使用 公钥加密，私钥解密
这种方法，确保信息只能由你指定的对象收到
另一种反过来的做法，
私钥加密，公钥解密
用于数字签名场合
证明这个签名是某人做的
因为只有他有他自己的私钥
摘要加密
摘要加密是单向的
能加不能解
主要目的是生成特征码
常用算法包括 md5，sha 等等
class Test3 {
@Test
void test() {
String text = "这是原文";
String text1 = DigestUtil.md5Hex(text);
System.out.println(text1);
}
}输出结果是：
531ffeed49bb13a6cf93049cc1e5ee53比如系统密码，一般采用摘要加密
假设我的密码是 123456，
md5之后变成了 e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e
如果有人能看到数据库表，
哪怕他找到了我的密码 e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e，
也不知道我实际的密码是123456
当登陆时，会对用户输入的密码再次md5，
如果结果还等于e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e，
就表示输对了密码。
摘要加密的特点是
输出结果位数是固定的
比如上面列出的md5，加密后永远是固定长度
他的特点主要是：
输入不同，加密结果就不同
输入相同，加密结果一定相同现在一般md5用的也少，主要是长度和复杂度
一般使用 sha256 或 sha512
他可以做简化验证
比如，我有一个文档，大小为 100M
如何验证他的内容发生串改
我们不可能拿2个100M的文件，逐个字节比较
这时，只要对2者分别做摘要运算，
得到一个短的字符串，对他们比较就可以了
这种验证的特点是：我知道你对和不对，但我不知道哪错了
总结
三种方法中，一般使用原则是
- 速度快，用对称
- 安全高/数据少，用非对称
- 用于验证对错，保留特征码，用摘要
大家可以试试，顺便安利一下hutool，
非常优秀的工具包
之后我们会专文介绍国密算法
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