hash与encrypt

Posted 2020-09-13 菜地

概括来说，哈希（Hash）是将目标文本转换成具有相同长度的、不可逆的杂凑字符串（或叫做消息摘要），而加密（Encrypt）是将目标文本转换成具有不同长度的、可逆的密文。

具体来说，两者有如下重要区别：

      1、哈希算法往往被设计成生成具有相同长度的文本，而加密算法生成的文本长度与明文本身的长度有关。

　　一般来说，哈希的结果具有相同的长度，而加密的结果则长度不同。实际上，如果使用相同的哈希算法，不论你的输入有多么长，得到的结果长度是一个常数，而加密算法往往与明文的长度成正比。

      2、哈希算法是不可逆的，而加密算法是可逆的。

      对于hash算法，这里的不可逆有两层含义，一是“给定一个哈希结果R，没有方法将E转换成原目标文本S”，二是“给定哈希结果R，即使知道一段文本S的哈希结果为R，也不能断言当初的目标文本就是S”。而加密则不同，给定加密后的密文R，存在一种方法可以将R确定的转换为加密前的明文S。

 

哈希算法与加密算法的数学基础：

　　一个哈希算法是一个多对一映射，给定目标文本S，H可以将其唯一映射为R，并且对于所有S，R具有相同的长度。由于是多对一映射，所以H不存在逆映射使得R转换为唯一的S。

其基本特征是：

　　散列函数具有确定性的结果

　　如果同一个函数进行散列的两个散列值不同，则这两个散列值的原始输入也不同。

　　散列函数的输入输出不是一一对应的，如果两个散列值相同，两个输入值很可能是相同的。但并不能绝对肯定二者一定相等。

　　MD5 和 SHA1 可以说是目前应用最广泛的Hash算法。

      一个加密算法是一个一一映射，其中第二个参数叫做加密密钥，E可以将给定的明文S结合加密密钥Ke唯一映射为密文R，并且存在另一个一一映射，可以结合Kd将密文R唯一映射为对应明文S，其中Kd叫做解密密钥。

 

HMAC

Hash-based message authentication code，散列消息鉴别码，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。通信实体双方使用的一种验证机制，保证消息数据完整性的一种工具。

消息鉴别码实现鉴别的原理是，用公开函数和密钥产生一个固定长度的值作为认证标识，用这个标识鉴别消息的完整性。使用一个密钥生成一个固定大小的小数据块，即MAC，并将其加入到消息中，然后传输。接收方利用与发送方共享的密钥进行鉴别认证等。

1. 发送者通过MAC算法计算出消息的MAC值，并和消息一起发给收信者

2. 收信者用同样的MAC算法计算收到的消息的MAC值，并对比两者。