DES、AES、RSA等常用加密算法介绍与比较

简介:        文本先简单介绍常用的加密算法,后面将逐步推送每个加密算法的加密原理与应用及java实现方式。        加密算法分对称加密和非对称算法,其中对称加密算法的加密与解密密钥相同,非对称加密算法的加密密钥与解密密钥不同,此外,还有一类不需要密钥的散列算法。

       文本先简单介绍常用的加密算法,后面将逐步推送每个加密算法的加密原理与应用及java实现方式。

       加密算法分对称加密和非对称算法,其中对称加密算法的加密与解密密钥相同,非对称加密算法的加密密钥与解密密钥不同,此外,还有一类不需要密钥的散列算法。

       常见的对称加密算法主要有DES3DESAES等,常见的非对称算法主要有RSADSA等,散列算法主要有SHA-1MD5等。

       对称算法又可分为两类。一次只对明文中的单个位(有时对字节)运算的算法称为序列算法或序列密码。另一类算法是对明文的一组位进行运算(即运算之前将明文分为若干组,然后分别对每一组进行运算,这些位组称为分组),相应的算法称为分组算法或分组密码

DES加密算法

       DES加密算法是一种分组密码,以64位为分组对数据加密,它的密钥长度是56位,加密解密用同一算法。DES加密算法是对密钥进行保密,而公开算法,包括加密和解密算法。这样,只有掌握了和发送方相同密钥的人才能解读由DES加密算法加密的密文数据。因此,破译DES加密算法实际上就是搜索密钥的编码。对于56位长度的密钥来说,如果用穷举法来进行搜索的话,其运算次数为256次方。

3DESTriple DES

       是基于DES的对称算法,对一块数据用三个不同的密钥进行三次加密,强度更高;

AES加密算法

       AES加密算法是密码学中的高级加密标准,该加密算法采用对称分组密码体制,密钥长度的最少支持为128192256,分组长度128,算法应易于各种硬件和软件实现。这种加密算法是美国联邦政府采用的区块加密标准,AES标准用来替代原先的DES,已经被多方分析且广为全世界所使用。

RSA加密算法

       RSA加密算法是目前最有影响力的公钥加密算法,并且被普遍认为是目前最优秀的公钥方案之一。RSA是第一个能同时用于加密和数字签名的算法,它能够抵抗到目前为止已知的所有密码攻击,已被ISO推荐为公钥数据加密标准RSA加密算法基于一个十分简单的数论事实:将两个大素数相乘十分容易,但想要对其乘积进行因式分解却极其困难,因此可以将乘积公开作为加密密钥。

DSA加密算法

       DSA是基于整数有限域离散对数难题的,DSA的一个重要特点是两个素数公开,这样,当使用别人的pq时,即使不知道私钥,你也能确认它们是否是随机产生的,还是作了手脚。这一点,RSA算法做不到。

       相比于RSADSA 只用于签名,而 RSA 可用于签名和加密。

Base64加密算法

       Base64加密算法是网络上最常见的用于传输8bit字节代码的编码方式之一,Base64编码可用于在HTTP环境下传递较长的标识信息。

MD5加密算法

       MD5为计算机安全领域广泛使用的一种散列函数,用以提供消息的完整性保护。

       MD5被广泛用于各种软件的密码认证和钥匙识别上MD5用的是哈希函数,它的典型应用是对一段信息产生信息摘要,以防止被篡改。MD5的典型应用是对一段Message产生fingerprin指纹,以防止被“篡改”。如果再有—个第三方的认证机构,用MD5还可以防止文件作者的“抵赖”,这就是所谓的数字签名应用。MD5还广泛用于操作系统的登陆认证上,如UNIX、各类BSD系统登录密码、数字签名等诸多方。

SHA1加密算法

       SHA1是和MD5一样流行的消息摘要算法。SHA加密算法模仿MD4加密算法。

       SHA1主要适用于数字签名标准里面定义的数字签名算法。对于长度小于264位的消息,SHA1会产生一个160位的消息摘要。当接收到消息的时候,这个消息摘要可以用来验证数据的完整性。在传输的过程中,数据很可能会发生变化,那么这时候就会产生不同的消息摘要。SHA1不可以从消息摘要中复原信息,而且两个不同的消息不会产生同样的消息摘要。这样,SHA1就可以验证数据的完整性,所以说SHA1是为了保证文件完整性的技术。

       SHA1是一种比MD5的安全性强的算法,理论上,凡是采取“消息摘要”方式的数字验证算法都是有“碰撞”的——也就是两个不同的东西算出的消息摘要相同,互通作弊图就是如此。但是安全性高的算法要找到指定数据的“碰撞”很困难,而利用公式来计算“碰撞”就更困难一目前为止通用安全算法中仅有MD5被破解。

各种加密算法比较如下:

对称加密算法(加解密密钥相同)

名称

密钥长度

运算速度

安全性

资源消耗

DES

56

较快

3DES

112位或168位

AES

128、192、256位

 

非对称算法(加密密钥和解密密钥不同)

名称

成熟度

安全性(取决于密钥长度)

运算速度

资源消耗

RSA

DSA

只能用于数字签名

 

散列算法比较

名称

安全性

速度

SHA-1

MD5

 

对称与非对称算法比较

名称 密钥管理 安全性 速度
对称算法

比较难,不适合互联网,

一般用于内部系统

快好几个数量级(软件加解密速度至少快100倍,

每秒可以加解密数M比特数据),适合大数据量的加解密处理

非对称算法 密钥容易管理 慢,适合小数据量加解密或数据签名

以上给出了DES3DESAESRSA等常见加密算法的介绍,后面将陆续推送每一种加密算法的详细实现流程以及相关的JAVA实现代码。 想及时获取最新信息可扫以下二维码关注本人原创公众号。


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