加密算法分类

1. 现代密码学算法三大基柱

在网络传输与数据落地存储中，保障数据机密性与完整性的底层算法按机制可划分为三大门类。

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2. 对称加密算法 (Symmetric Encryption)

• 机制：加密和解密使用 同一个密钥。
• 特点：计算速度极快，适合对大规模的业务数据（如文件流、数据库表级加密）进行处理。
• 痛点：密钥分发困难（如何安全地把同一把钥匙交给远端接收方）。

2.1. 常见代表算法

• AES (Advanced Encryption Standard)：目前国际标准的统治者，安全性极高（取代了老旧的 DES）。常见模式有 ECB, CBC, GCM。
• DES / 3DES：早期的标准，现已被认为不够安全，逐步被淘汰。

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3. 非对称加密算法 (Asymmetric Encryption)

• 机制：加密和解密使用 一对数学相关的密钥（公钥 Public Key 与 私钥 Private Key）。公钥加密只能私钥解，私钥加密只能公钥解。
• 特点：完美解决了密钥分发问题。
• 应用场景：
  • 安全信道建立：HTTPS TLS 握手时用它来安全交换上述的“对称加密密钥”。
  • 数字签名：私钥签名，公钥验签，确保信息来源的不可否认性。
• 痛点：计算复杂度极高，速度比对称加密慢几个数量级，无法用于加密海量数据。

3.1. 常见代表算法

• RSA：基于大素数分解难题。历史最悠久，应用最广，但为了保障安全需要的密钥长度较长（目前推荐 2048 位以上）。
• ECC (椭圆曲线加密, Elliptic Curve Cryptography)：较新的算法。利用极短的密钥长度（如 256 位）即可达到 RSA 2048 位的同等安全强度，性能更优。
• DSA：专门用于数字签名的算法。
• DH (Diffie-Hellman)：专用于密钥交换协商的协议。

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4. 信息摘要算法 (Hash Functions)

• 机制：将任意长度的输入数据，经过运算，转化为固定长度的输出字符串（称为哈希值或散列值）。
• 核心特点：
  • 单向不可逆：理论上绝对无法从哈希值反推出原始数据。
  • 雪崩效应：原始数据即使发生 1 个比特的变动，最终的哈希值也会发生翻天覆地的改变。
• 应用场景：文件完整性校验（防篡改）、数字签名的基础、用户密码的脱敏入库存储。

4.1. 常见代表算法

• SHA-2 家族 (如 SHA-256)：目前业界最主流、推荐的安全哈希标准，输出 256 位的二进制（通常表现为 64 位十六进制字符）。
• MD5 (Message-Digest 5)：输出 128 位哈希。因已被证实存在较高概率的哈希碰撞（Collision），目前已不推荐用于高安全性场景（尤其是密码存储），但仍常用于非核心文件的秒传校验。