国产 无码 综合区,色欲AV无码国产永久播放,无码天堂亚洲国产AV,国产日韩欧美女同一区二区

  1. Toy模板網(wǎng)首頁(yè)
  2. >Toy博客

常用加密算法及實(shí)現(xiàn)原理

2年前作者：demo123567分類：Toy博客閱讀(24)違法舉報(bào)

這篇具有很好參考價(jià)值的文章主要介紹了常用加密算法及實(shí)現(xiàn)原理。希望對(duì)大家有所幫助。如果存在錯(cuò)誤或未考慮完全的地方，請(qǐng)大家不吝賜教，您也可以點(diǎn)擊"舉報(bào)違法"按鈕提交疑問。

原文合集地址如下，有需要的朋友可以關(guān)注

本文地址

對(duì)稱加密

對(duì)稱加密是一種加密算法，也稱為私鑰加密。在對(duì)稱加密中，使用同一個(gè)密鑰（也稱為私鑰或密鑰）對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密。加密和解密過程都使用相同的密鑰，因此稱為對(duì)稱加密。

對(duì)稱加密的過程如下：

  1. 加密：將明文（原始數(shù)據(jù)）和密鑰作為輸入，經(jīng)過特定的加密算法，生成密文（加密后的數(shù)據(jù)）。

  2. 解密：將密文和相同的密鑰作為輸入，經(jīng)過特定的解密算法，還原出明文。

對(duì)稱加密算法具有以下特點(diǎn)：

  1. 快速：相比非對(duì)稱加密算法，對(duì)稱加密算法的加密和解密速度更快，適用于大量數(shù)據(jù)的加解密操作。

  2. 簡(jiǎn)單：對(duì)稱加密算法的實(shí)現(xiàn)相對(duì)簡(jiǎn)單，只需要使用相同的密鑰進(jìn)行加解密操作。

  3. 安全性限制：由于加密和解密使用相同的密鑰，密鑰的管理和傳輸是對(duì)稱加密的一個(gè)重要挑戰(zhàn)。如果密鑰被泄露，那么整個(gè)加密系統(tǒng)就會(huì)受到威脅。

  4. 適用場(chǎng)景：對(duì)稱加密通常用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，以保護(hù)數(shù)據(jù)的機(jī)密性。然而，在需要數(shù)據(jù)的安全性和完整性驗(yàn)證時(shí)，通常需要使用額外的手段，如數(shù)字簽名和消息認(rèn)證碼。

常見的對(duì)稱加密算法包括DES（Data Encryption Standard）、AES（Advanced Encryption Standard）和3DES（Triple Data Encryption Standard）等。

AES

AES（Advanced Encryption Standard）是一種對(duì)稱加密算法，用于保護(hù)敏感數(shù)據(jù)的安全性。它是目前廣泛使用的加密算法之一，具有高安全性和較快的加密/解密速度。AES支持128位、192位和256位密鑰長(zhǎng)度。

AES的加密和解密過程涉及以下步驟：

  1. 密鑰擴(kuò)展（Key Expansion）：根據(jù)輸入的密鑰生成多個(gè)輪密鑰。

  2. 初始輪（Initial Round）：將輸入數(shù)據(jù)和第一個(gè)輪密鑰進(jìn)行異或運(yùn)算。

  3. 主要輪（Main Rounds）：重復(fù)執(zhí)行一系列步驟，包括字節(jié)替換、行移位、列混淆和輪密鑰加。

  4. 最終輪（Final Round）：執(zhí)行最后一輪操作，不包含列混淆。

  5. 輸出：得到加密后的數(shù)據(jù)。

在JavaScript中，可以使用crypto庫(kù)來實(shí)現(xiàn)AES加密。注意，crypto庫(kù)是Node.js的內(nèi)置模塊，不適用于瀏覽器環(huán)境。

下面是使用Node.js的crypto庫(kù)實(shí)現(xiàn)AES加密的示例代碼：

const crypto = require('crypto');

// 加密函數(shù)
function encrypt(text, key) {
  const cipher = crypto.createCipher('aes-256-cbc', key);
  let encrypted = cipher.update(text, 'utf8', 'hex');
  encrypted += cipher.final('hex');
  return encrypted;
}

// 解密函數(shù)
function decrypt(encrypted, key) {
  const decipher = crypto.createDecipher('aes-256-cbc', key);
  let decrypted = decipher.update(encrypted, 'hex', 'utf8');
  decrypted += decipher.final('utf8');
  return decrypted;
}

// 測(cè)試
const originalText = 'Hello, this is a secret message.';
const encryptionKey = 'my-secret-key';

const encryptedText = encrypt(originalText, encryptionKey);
console.log('Encrypted:', encryptedText);

const decryptedText = decrypt(encryptedText, encryptionKey);
console.log('Decrypted:', decryptedText);

上述代碼中，使用AES-256-CBC加密模式和一個(gè)密鑰來對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密。

非對(duì)稱加密

非對(duì)稱加密是一種加密算法，也稱為公鑰加密。在非對(duì)稱加密中，使用一對(duì)密鑰，分別為公鑰和私鑰，來進(jìn)行加密和解密操作。公鑰可以公開給其他人使用，而私鑰必須保密，只有密鑰的所有者可以訪問。

非對(duì)稱加密的過程如下：

  1. 加密：使用公鑰對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，生成密文（加密后的數(shù)據(jù)）。

  2. 解密：只有使用與加密時(shí)相對(duì)應(yīng)的私鑰，才能對(duì)密文進(jìn)行解密，還原出原始的明文數(shù)據(jù)。

由于公鑰可以公開給其他人使用，而私鑰只有密鑰的所有者持有，因此非對(duì)稱加密提供了更好的密鑰管理和分發(fā)機(jī)制。非對(duì)稱加密算法廣泛應(yīng)用于數(shù)字簽名、身份認(rèn)證、密鑰交換等場(chǎng)景。

非對(duì)稱加密算法具有以下特點(diǎn)：

  1. 安全性：非對(duì)稱加密算法提供了較高的安全性，即使公鑰泄露也不會(huì)導(dǎo)致密文被解密。

  2. 密鑰分發(fā)：由于公鑰可以公開，因此密鑰的分發(fā)和交換更加便捷和安全。

  3. 效率：與對(duì)稱加密相比，非對(duì)稱加密的加密和解密速度較慢，適用于處理較小的數(shù)據(jù)塊。

  4. 數(shù)字簽名：非對(duì)稱加密可以用于生成和驗(yàn)證數(shù)字簽名，確保數(shù)據(jù)的完整性和來源可信性。

常見的非對(duì)稱加密算法包括RSA（Rivest-Shamir-Adleman）、DSA（Digital Signature Algorithm）、ECC（Elliptic Curve Cryptography）等。

RSA

RSA（Rivest-Shamir-Adleman）是一種非對(duì)稱加密算法，其加密和解密過程使用不同的密鑰，即公鑰和私鑰。RSA加密算法的原理如下：

  1. 密鑰生成：

    • 隨機(jī)選擇兩個(gè)大素?cái)?shù)p和q。
    • 計(jì)算n = p * q。
    • 計(jì)算歐拉函數(shù)φ(n) = (p-1) * (q-1)。
    • 隨機(jī)選擇一個(gè)整數(shù)e，1 < e < φ(n)，且e與φ(n)互質(zhì)。
    • 計(jì)算d，使得 (d * e) % φ(n) = 1。
    • 公鑰為(n, e)，私鑰為(n, d)。

  2. 加密過程：

    • 將明文消息轉(zhuǎn)換為整數(shù)m，且 0 < m < n。
    • 計(jì)算密文c = (m^e) % n。

  3. 解密過程：

    • 使用私鑰中的d來計(jì)算明文消息m = (c^d) % n。

在JavaScript中，可以使用crypto庫(kù)的crypto.publicEncrypt和crypto.privateDecrypt方法來實(shí)現(xiàn)RSA加密和解密。注意，crypto庫(kù)是Node.js的內(nèi)置模塊，不適用于瀏覽器環(huán)境。

以下是使用Node.js的crypto庫(kù)實(shí)現(xiàn)RSA加密的示例代碼：

const crypto = require('crypto');

// 生成RSA密鑰對(duì)
const { publicKey, privateKey } = crypto.generateKeyPairSync('rsa', {
  modulusLength: 2048, // RSA密鑰長(zhǎng)度
  publicKeyEncoding: {
    type: 'spki',
    format: 'pem'
  },
  privateKeyEncoding: {
    type: 'pkcs8',
    format: 'pem',
    cipher: 'aes-256-cbc', // 私鑰加密算法
    passphrase: 'my-secret-passphrase' // 私鑰加密密碼
  }
});

// 明文消息
const plaintext = 'Hello, this is a secret message.';

// 使用公鑰加密
const encrypted = crypto.publicEncrypt(publicKey, Buffer.from(plaintext, 'utf8'));
console.log('Encrypted:', encrypted.toString('base64'));

// 使用私鑰解密
const decrypted = crypto.privateDecrypt(
  {
    key: privateKey,
    passphrase: 'my-secret-passphrase'
  },
  encrypted
);
console.log('Decrypted:', decrypted.toString('utf8'));

在上述代碼中，使用2048位的RSA密鑰對(duì)來進(jìn)行加密和解密。注意，在生成RSA密鑰對(duì)時(shí)，私鑰被加密，并使用passphrase指定私鑰的加密密碼。在解密時(shí)，需要提供私鑰和相應(yīng)的密碼。

由于RSA算法涉及大數(shù)運(yùn)算，密鑰的生成和加密解密過程相對(duì)較慢。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，通常將RSA用于對(duì)小塊數(shù)據(jù)（如對(duì)稱密鑰）進(jìn)行加密，而不是直接對(duì)大數(shù)據(jù)進(jìn)行加密。

DSA

DSA（Digital Signature Algorithm）是一種非對(duì)稱加密算法，用于數(shù)字簽名和驗(yàn)證數(shù)字簽名的有效性。與RSA類似，DSA也使用公鑰和私鑰來實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名和驗(yàn)證。

DSA加密算法的原理如下：

  1. 密鑰生成：

    • 隨機(jī)選擇一個(gè)大素?cái)?shù)p和一個(gè)較小的整數(shù)q，滿足p-1能被q整除。
    • 選擇一個(gè)整數(shù)g，1 < g < p，使得g^q % p = 1。
    • 隨機(jī)選擇一個(gè)整數(shù)x，1 < x < q，作為私鑰。
    • 計(jì)算y = g^x % p，作為公鑰。
    • 公鑰為(p, q, g, y)，私鑰為x。

  2. 數(shù)字簽名：

    • 假設(shè)要對(duì)消息m進(jìn)行簽名。
    • 隨機(jī)選擇一個(gè)整數(shù)k，1 < k < q。
    • 計(jì)算r = (g^k % p) % q。
    • 計(jì)算s = (k^(-1) * (SHA1(m) + x * r)) % q，其中SHA1(m)表示對(duì)消息m進(jìn)行哈希運(yùn)算。
    • 數(shù)字簽名為(r, s)。

  3. 驗(yàn)證數(shù)字簽名：

    • 假設(shè)收到消息m和數(shù)字簽名(r, s)以及公鑰(p, q, g, y)。
    • 計(jì)算w = s^(-1) % q。
    • 計(jì)算u1 = (SHA1(m) * w) % q。
    • 計(jì)算u2 = (r * w) % q。
    • 計(jì)算v = ((g^u1 * y^u2) % p) % q。
    • 如果v等于r，則數(shù)字簽名有效，否則無效。

在JavaScript中，可以使用Node.js的crypto庫(kù)的crypto.createSign和crypto.createVerify方法來實(shí)現(xiàn)DSA數(shù)字簽名和驗(yàn)證。注意，crypto庫(kù)是Node.js的內(nèi)置模塊，不適用于瀏覽器環(huán)境。

以下是使用Node.js的crypto庫(kù)實(shí)現(xiàn)DSA數(shù)字簽名和驗(yàn)證的示例代碼：

const crypto = require('crypto');

// 明文消息
const message = 'Hello, this is a message to sign with DSA.';

// 生成DSA密鑰對(duì)
const { privateKey, publicKey } = crypto.generateKeyPairSync('dsa', {
  modulusLength: 1024, // DSA密鑰長(zhǎng)度
});

// 創(chuàng)建簽名對(duì)象
const sign = crypto.createSign('DSA');

// 使用私鑰對(duì)消息進(jìn)行簽名
sign.update(message);
const signature = sign.sign(privateKey, 'hex');

console.log('Signature:', signature);

// 創(chuàng)建驗(yàn)證對(duì)象
const verify = crypto.createVerify('DSA');

// 使用公鑰驗(yàn)證簽名的有效性
verify.update(message);
const isSignatureValid = verify.verify(publicKey, signature, 'hex');

console.log('Signature Valid:', isSignatureValid);

在上述代碼中，使用1024位的DSA密鑰對(duì)來對(duì)消息進(jìn)行簽名和驗(yàn)證。注意，對(duì)于更高的安全要求，建議使用更大的密鑰長(zhǎng)度。與RSA類似，DSA的密鑰生成和簽名驗(yàn)證過程也相對(duì)較慢，因此在實(shí)際應(yīng)用中需要根據(jù)需求和性能進(jìn)行權(quán)衡。

哈希函數(shù)

哈希函數(shù)是一種將任意長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)映射為固定長(zhǎng)度哈希值（散列值）的函數(shù)。哈希函數(shù)將輸入數(shù)據(jù)（也稱為消息或明文）轉(zhuǎn)換為固定長(zhǎng)度的哈希值，通常用一個(gè)固定長(zhǎng)度的字符串（如十六進(jìn)制表示）來表示哈希值。哈希函數(shù)的輸出通常稱為哈希碼、散列碼或摘要。

哈希函數(shù)具有以下特點(diǎn)：

  1. 固定輸出長(zhǎng)度：哈希函數(shù)產(chǎn)生的哈希值長(zhǎng)度固定，無論輸入數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度是多少，都會(huì)生成固定長(zhǎng)度的哈希值。

  2. 單向不可逆：哈希函數(shù)是單向不可逆的，即從哈希值無法還原出原始輸入數(shù)據(jù)。這意味著無法從哈希值計(jì)算出原始數(shù)據(jù)，保護(hù)了數(shù)據(jù)的安全性。

  3. 雪崩效應(yīng)：即使輸入數(shù)據(jù)的微小變化，也會(huì)導(dǎo)致生成的哈希值有很大的差異，保證了數(shù)據(jù)的完整性。

  4. 碰撞概率：哈希函數(shù)的輸入空間可能遠(yuǎn)大于輸出空間，因此存在兩個(gè)不同的輸入數(shù)據(jù)生成相同的哈希值的可能，這被稱為碰撞。好的哈希函數(shù)應(yīng)該盡量避免碰撞，即使碰撞概率很小。

哈希函數(shù)在計(jì)算機(jī)科學(xué)和密碼學(xué)中有廣泛的應(yīng)用，例如：

  • 數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證：用于確保數(shù)據(jù)在傳輸或存儲(chǔ)過程中沒有被篡改。
  • 數(shù)據(jù)加密：用于密碼學(xué)中生成數(shù)字指紋，進(jìn)行數(shù)字簽名，驗(yàn)證消息等。
  • 散列表：用于散列算法，將數(shù)據(jù)映射到散列表的索引位置。

常見的哈希函數(shù)包括MD5、SHA-1、SHA-256、SHA-512等。

SHA-256

SHA-256（Secure Hash Algorithm 256-bit）是一種密碼學(xué)哈希函數(shù)，用于將任意長(zhǎng)度的消息轉(zhuǎn)換為256位的固定長(zhǎng)度哈希值。SHA-256是SHA-2系列中的一種，具有較高的安全性，被廣泛用于數(shù)字簽名、數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證等應(yīng)用。

SHA-256的原理如下：

  1. 初始化：初始化一組常數(shù)，作為哈希算法中使用的初始變量。

  2. 填充消息：對(duì)輸入消息進(jìn)行填充，使得消息長(zhǎng)度滿足一定的要求。填充包括添加一個(gè)1和若干個(gè)0來保證消息長(zhǎng)度達(dá)到特定長(zhǎng)度。

  3. 處理消息分組：將填充后的消息分成多個(gè)512位的分組，并對(duì)每個(gè)分組進(jìn)行處理。

  4. 處理分組：對(duì)每個(gè)分組進(jìn)行64輪的運(yùn)算。每輪運(yùn)算涉及四個(gè)操作：置換、邏輯運(yùn)算、加法和置換。

  5. 計(jì)算結(jié)果：對(duì)最后一個(gè)分組的輸出進(jìn)行連接，得到256位的哈希值。

在JavaScript中，可以使用Node.js的crypto庫(kù)來實(shí)現(xiàn)SHA-256哈希函數(shù)。注意，crypto庫(kù)是Node.js的內(nèi)置模塊，不適用于瀏覽器環(huán)境。

以下是使用Node.js的crypto庫(kù)實(shí)現(xiàn)SHA-256哈希函數(shù)的示例代碼：

const crypto = require('crypto');

function sha256(input) {
  return crypto.createHash('sha256').update(input).digest('hex');
}

// 測(cè)試
const message = 'Hello, this is a message to hash with SHA-256.';
const hashValue = sha256(message);
console.log('SHA-256 Hash:', hashValue);

在上述代碼中，定義了一個(gè)sha256函數(shù)來計(jì)算輸入消息的SHA-256哈希值。通過調(diào)用crypto.createHash('sha256')創(chuàng)建SHA-256哈希對(duì)象，然后使用update方法傳入要計(jì)算的消息，最后使用digest('hex')方法獲取十六進(jìn)制表示的256位哈希值。

注意，SHA-256是單向不可逆的哈希函數(shù)，意味著無法從哈希值還原出原始消息。哈希函數(shù)的主要應(yīng)用是驗(yàn)證數(shù)據(jù)的完整性，而不是加密。因此，SHA-256哈希值的安全性取決于其抗碰撞（collision resistance）和抗第二像性（second preimage resistance）的能力。

MD5

MD5（Message Digest Algorithm 5）是一種單向不可逆的哈希函數(shù)，用于將任意長(zhǎng)度的消息轉(zhuǎn)換為128位的固定長(zhǎng)度哈希值。MD5的加密原理主要包括以下步驟：

  1. 填充消息：將輸入的消息按照一定的規(guī)則進(jìn)行填充，使得消息長(zhǎng)度滿足特定要求。填充的目的是將消息長(zhǎng)度擴(kuò)展為512位的倍數(shù)，以便后續(xù)處理。

  2. 初始化緩沖區(qū)：MD5使用四個(gè)32位的緩沖區(qū)（A、B、C和D）來存儲(chǔ)中間結(jié)果。這些緩沖區(qū)是在加密過程中不斷更新的。

  3. 處理消息分組：將填充后的消息分成多個(gè)512位的分組，并對(duì)每個(gè)分組進(jìn)行處理。

  4. 處理分組：對(duì)每個(gè)512位的分組進(jìn)行64輪的循環(huán)運(yùn)算。每輪運(yùn)算包括四個(gè)步驟：置換、邏輯運(yùn)算、加法和置換。

  5. 輸出結(jié)果：對(duì)最后一個(gè)分組進(jìn)行處理后，得到128位的MD5哈希值，即最終結(jié)果。

MD5的核心運(yùn)算主要涉及位操作、邏輯運(yùn)算和加法運(yùn)算，通過多次迭代和混淆來確保生成的哈希值具有較好的雪崩效應(yīng)和碰撞抵抗能力。

MD5加密（或稱哈希）是單向不可逆的，意味著無法從MD5哈希值還原出原始消息。MD5的主要應(yīng)用是用于驗(yàn)證數(shù)據(jù)的完整性和校驗(yàn)，而不是用于加密敏感數(shù)據(jù)。

由于MD5算法的安全性存在缺陷，它容易受到碰撞攻擊（collision attack），即兩個(gè)不同的輸入可能產(chǎn)生相同的MD5哈希值，從而降低了數(shù)據(jù)完整性驗(yàn)證的可靠性。因此，在安全性要求較高的場(chǎng)景中，建議使用更強(qiáng)大的哈希算法如SHA-256來代替MD5。

在JavaScript中，可以使用Node.js的crypto庫(kù)來實(shí)現(xiàn)MD5哈希函數(shù)。請(qǐng)注意，crypto庫(kù)是Node.js的內(nèi)置模塊，不適用于瀏覽器環(huán)境。

以下是使用Node.js的crypto庫(kù)實(shí)現(xiàn)MD5哈希函數(shù)的示例代碼：文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-645872.html

const crypto = require('crypto');

function md5(input) {
  return crypto.createHash('md5').update(input).digest('hex');
}

// 測(cè)試
const message = 'Hello, this is a message to hash with MD5.';
const hashValue = md5(message);
console.log('MD5 Hash:', hashValue);

到了這里，關(guān)于常用加密算法及實(shí)現(xiàn)原理的文章就介紹完了。如果您還想了解更多內(nèi)容，請(qǐng)?jiān)谟疑辖撬阉鱐OY模板網(wǎng)以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章，希望大家以后多多支持TOY模板網(wǎng)！

本文來自互聯(lián)網(wǎng)用戶投稿，該文觀點(diǎn)僅代表作者本人，不代表本站立場(chǎng)。本站僅提供信息存儲(chǔ)空間服務(wù)，不擁有所有權(quán)，不承擔(dān)相關(guān)法律責(zé)任。如若轉(zhuǎn)載，請(qǐng)注明出處： 如若內(nèi)容造成侵權(quán)/違法違規(guī)/事實(shí)不符，請(qǐng)點(diǎn)擊違法舉報(bào)進(jìn)行投訴反饋，一經(jīng)查實(shí)，立即刪除！

領(lǐng)支付寶紅包贊助服務(wù)器費(fèi)用

相關(guān)文章

覺得文章有用就打賞一下文章作者

支付寶掃一掃打賞

博客贊助

微信掃一掃打賞

請(qǐng)作者喝杯咖啡吧~博客贊助

支付寶掃一掃領(lǐng)取紅包，優(yōu)惠每天領(lǐng)

二維碼1

領(lǐng)取紅包

二維碼2

領(lǐng)紅包