对称加密与非对称加密

Posted 2020-10-17 那啥快看

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了对称加密与非对称加密相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

（一）对称加密（Symmetric Cryptography）

对称加密是最快速、最简单的一种加密方式，加密（encryption）与解密（decryption）用的是同样的密钥（secret key）。对称加密有很多种算法，由于它效率很高，所以被广泛使用在很多加密协议的核心当中。

对称加密通常使用的是相对较小的密钥，一般小于256 bit。因为密钥越大，加密越强，但加密与解密的过程越慢。如果你只用1 bit来做这个密钥，那黑客们可以先试着用0来解密，不行的话就再用1解；但如果你的密钥有1 MB大，黑客们可能永远也无法破解，但加密和解密的过程要花费很长的时间。密钥的大小既要照顾到安全性，也要照顾到效率，是一个trade-off。

2000年10月2日，美国国家标准与技术研究所（NIST--American National Institute of Standards and Technology）选择了Rijndael算法作为新的高级加密标准（AES--Advanced Encryption Standard）。

常用的对称加密算法，DES算法，3DES算法，TDEA算法，Blowfish算法，RC5算法，IDEA算法，AES算法。

AES加密可以用在配置文件的密码加密

下面以AES算法进行加密解密举例。

/** 
 * 加密 
 * @param content 需要加密的内容 
 * @param password  加密密码 
 * @return 
 */  
public static byte[] encrypt(String content, String password) {  
    try {             
        KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");  
        kgen.init(128, new SecureRandom(password.getBytes()));  
        SecretKey secretKey = kgen.generateKey();  
        byte[] enCodeFormat = secretKey.getEncoded();  
        SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(enCodeFormat, "AES");  
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");// 创建密码器  
        byte[] byteContent = content.getBytes("utf-8");  
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);// 初始化  
        byte[] result = cipher.doFinal(byteContent);  
        return result; // 加密  
    } catch (NoSuchAlgorithmException e) {  
        e.printStackTrace();  
    } catch (NoSuchPaddingException e) {  
        e.printStackTrace();  
    } catch (InvalidKeyException e) {  
        e.printStackTrace();  
    } catch (UnsupportedEncodingException e) {  
        e.printStackTrace();  
    } catch (IllegalBlockSizeException e) {  
        e.printStackTrace();  
    } catch (BadPaddingException e) {  
        e.printStackTrace();  
    }  
    return null;  
}  

/**解密 
 * @param content  待解密内容 
 * @param password 解密密钥 
 * @return 
 */  
public static byte[] decrypt(byte[] content, String password) {  
    try {  
         KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");  
         kgen.init(128, new SecureRandom(password.getBytes()));  
         SecretKey secretKey = kgen.generateKey();  
         byte[] enCodeFormat = secretKey.getEncoded();  
         SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(enCodeFormat, "AES");              
         Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");// 创建密码器  
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);// 初始化  
        byte[] result = cipher.doFinal(content);  
        return result; // 加密  
    } catch (NoSuchAlgorithmException e) {  
        e.printStackTrace();  
    } catch (NoSuchPaddingException e) {  
        e.printStackTrace();  
    } catch (InvalidKeyException e) {  
        e.printStackTrace();  
    } catch (IllegalBlockSizeException e) {  
        e.printStackTrace();  
    } catch (BadPaddingException e) {  
        e.printStackTrace();  
    }  
    return null;  
}

对称加密的一大缺点是密钥的管理与分配，换句话说，如何把密钥发送到需要解密你的消息的人的手里是一个问题。在发送密钥的过程中，密钥有很大的风险会被黑客们拦截。现实中通常的做法是将对称加密的密钥进行非对称加密，然后传送给需要它的人。

（二）非对称加密（Asymmetric Cryptography）

非对称加密为数据的加密与解密提供了一个非常安全的方法，它使用了一对密钥，公钥（public key）和私钥（private key）。私钥只能由一方安全保管，不能外泄，而公钥则可以发给任何请求它的人。非对称加密使用这对密钥中的一个进行加密，而解密则需要另一个密钥。比如，你向银行请求公钥，银行将公钥发给你，你使用公钥对消息加密，那么只有私钥的持有人--银行才能对你的消息解密。与对称加密不同的是，银行不需要将私钥通过网络发送出去，因此安全性大大提高。

非对称加密算法：RSA、Elgamal、背包算法、Rabin、D-H、ECC。

目前最常用的非对称加密算法是RSA算法，是Rivest, Shamir, 和Adleman于1978年发明，他们那时都是在MIT。

虽然非对称加密很安全，但是和对称加密比起来，它非常的慢，所以我们还是要用对称加密来传送消息，但对称加密所使用的密钥我们可以通过非对称加密的方式发送出去。为了解释这个过程，请看下面的例子：

（1） Alice需要在银行的网站做一笔交易，她的浏览器首先生成了一个随机数作为对称密钥。

（2） Alice的浏览器向银行的网站请求公钥。

（3）银行将公钥发送给Alice。

（4） Alice的浏览器使用银行的公钥将自己的对称密钥加密。

（5） Alice的浏览器将加密后的对称密钥发送给银行。

（6）银行使用私钥解密得到Alice浏览器的对称密钥。

（7） Alice与银行可以使用对称密钥来对沟通的内容进行加密与解密了。