1. 對稱 和 非對稱 密鑰 結合使用
對稱加密是最快速、最簡單的一種加密方式，加密（encryption）與解密（decryption）用的是同樣的密鑰（secret key）,這種方法在密碼學中叫做對稱加密演算法。對稱加密有很多種演算法，由於它效率很高，所以被廣泛使用在很多加密協議的核心當中。
對稱加密通常使用的是相對較小的密鑰，一般小於256 bit。因為密鑰越大，加密越強，但加密與解密的過程越慢。如果你只用1 bit來做這個密鑰，那黑客們可以先試著用0來解密，不行的話就再用1解；但如果你的密鑰有1 MB大，黑客們可能永遠也無法破解，但加密和解密的過程要花費很長的時間。密鑰的大小既要照顧到安全性，也要照顧到效率，是一個trade-off。
2000年10月2日，美國國家標准與技術研究所（NIST--American National Institute of Standards and Technology）選擇了Rijndael演算法作為新的高級加密標准（AES--Advanced Encryption Standard）。
對稱加密的一大缺點是密鑰的管理與分配，換句話說，如何把密鑰發送到需要解密你的消息的人的手裡是一個問題。在發送密鑰的過程中，密鑰有很大的風險會被黑客們攔截。現實中通常的做法是將對稱加密的密鑰進行非對稱加密，然後傳送給需要它的人。
對稱加密演算法在分布式網路系統上使用較為困難，主要是因為密鑰管理困難，使用成本較高。在計算機專網系統中廣泛使用的對稱加密演算法有DES、IDEA和AES。
傳統的DES由於只有56位的密鑰，因此已經不適應當今分布式開放網路對數據加密安全性的要求。1997年RSA數據安全公司發起了一項「DES挑戰賽」的活動，志願者四次分別用四個月、41天、56個小時和22個小時破解了其用56位密鑰DES演算法加密的密文。即DES加密演算法在計算機速度提升後的今天被認為是不安全的。
AES是美國聯邦政府採用的商業及政府數據加密標准，預計將在未來幾十年裡代替DES在各個領域中得到廣泛應用。AES提供128位密鑰，因此，128位AES的加密強度是56位DES加密強度的1021倍還多。假設可以製造一部可以在1秒內破解DES密碼的機器，那麼使用這台機器破解一個128位AES密碼需要大約149億萬年的時間。（更深一步比較而言，宇宙一般被認為存在了還不到200億年）因此可以預計，美國國家標准局倡導的AES即將作為新標准取代DES。
1976年，美國學者Dime和Henman為解決 信息公開 傳送和密鑰管理問題，提出一種新的密鑰交換協議，允許在不安全的媒體上的通訊雙方交換信息，安全地達成一致的密鑰，這就是「 公開密鑰 系統」。相對於「對稱加密演算法」這種方法也叫做「非對稱加密演算法」。
非對稱加密為數據的加密與解密提供了一個非常安全的方法，它使用了一對密鑰，公鑰（public key）和私鑰（private key）。私鑰只能由一方安全保管，不能外泄，而公鑰則可以發給任何請求它的人。非對稱加密使用這對密鑰中的一個進行加密，而解密則需要另一個密鑰。比如，你向銀行請求公鑰，銀行將公鑰發給你，你使用公鑰對消息加密，那麼只有私鑰的持有人--銀行才能對你的消息解密。與對稱加密不同的是，銀行不需要將私鑰通過網路發送出去，因此安全性大大提高。
目前最常用的非對稱加密演算法是RSA演算法，是Rivest, Shamir, 和Adleman於1978年發明，他們那時都是在MIT。
不對稱加密演算法使用兩把完全不同但又是完全匹配的一對鑰匙—公鑰和私鑰。在使用不對稱加密演算法加密文件時，只有使用匹配的一對公鑰和私鑰，才能完成對明文的加密和解密過程。加密明文時採用公鑰加密，解密密文時使用私鑰才能完成，而且發信方（加密者）知道收信方的公鑰，只有收信方（解密者）才是唯一知道自己私鑰的人。不對稱加密演算法的基本原理是，如果發信方想發送只有收信方才能解讀的加密信息，發信方必須首先知道收信方的公鑰，然後利用收信方的公鑰來加密原文；收信方收到加密密文後，使用自己的私鑰才能解密密文。顯然，採用不對稱加密演算法，收發信雙方在通信之前，收信方必須將自己早已隨機生成的公鑰送給發信方，而自己保留私鑰。由於不對稱演算法擁有兩個密鑰，因而特別適用於分布式系統中的數據加密。廣泛應用的不對稱加密演算法有RSA演算法和美國國家標准局提出的DSA。以不對稱加密演算法為基礎的加密技術應用非常廣泛。
雖然非對稱加密很安全，但是和對稱加密比起來，它非常的慢，所以我們還是要用對稱加密來傳送消息，但對稱加密所使用的密鑰我們可以通過非對稱加密的方式發送出去。為了解釋這個過程，請看下面的例子：
（1） Alice需要在銀行的網站做一筆交易，她的瀏覽器首先生成了一個隨機數作為 對稱密鑰 。
（2） Alice的瀏覽器向銀行的網站請求公鑰。
（3） 銀行將公鑰發送給Alice。
（4） Alice的瀏覽器使用銀行的公鑰將自己的 對稱密鑰 加密。
（5） Alice的瀏覽器將加密後的 對稱密鑰 發送給銀行。
（6） 銀行使用私鑰解密得到Alice瀏覽器的對稱密鑰。
（7） Alice與銀行可以使用對稱密鑰來對溝通的內容進行加密與解密了。
（1） 對稱加密加密與解密使用的是同樣的密鑰，所以速度快，但由於需要將密鑰在 網路傳輸 ，所以安全性不高。
（2） 非對稱加密使用了一對密鑰，公鑰與私鑰，所以安全性高，但加密與解密速度慢。
（3） 解決的辦法是將對稱加密的密鑰使用非對稱加密的公鑰進行加密，然後發送出去，接收方使用私鑰進行解密得到對稱加密的密鑰，然後雙方可以使用對稱加密來進行溝通。
2. 加密那些事--非對稱加密詳解
「非對稱加密也叫公鑰密碼：使用公鑰 加密 ，使用私鑰解密」
在對稱密碼中，由於加密和解密的密鑰是相同的，因此必須向接收者配送密鑰。用於解密的密鑰必須被配送給接收者，這一問題稱為密鑰配送問題。如果使用非對稱加密，則無需向接收者配送用於解密的密鑰，這樣就解決了密鑰配送的問題。
非對稱加密中，密鑰分為加密密鑰和解密密鑰兩種。發送者用加密密鑰對消息進行加密，接收者用解密密鑰對密文進行解密。需理解公鑰密碼，清楚地分加密密鑰和解密密鑰是非常重要的。加密密鑰是發送者加密時使用的，而解密密鑰則是接收者解密時使用的。
加密密鑰和解密密鑰的區別：
a.發送者只需要加密密鑰
b.接收者只需要解密密鑰
c.解密密鑰不可以被竊聽者獲取
d.加密密鑰被竊聽者獲取也沒關系
也就是說，解密密鑰從一開始就是由接收者自己保管的，因此只要將加密密鑰發給發送者就可以解決密鑰配送問題了，而根本不需要配送解密密鑰。
非對稱加密中，加密密鑰一般是公開的。真是由於加密密鑰可以任意公開，因此該密鑰被稱為公鑰(pulickey)。相對地解密密鑰是絕對不能公開的，這個密鑰只能由你自己來使用，因此稱為私鑰(privatekey)****。私鑰不可以被別人知道，也不可以將它發送給別人。
公鑰和私鑰是"一一對應的"，一對公鑰和私鑰統稱為密鑰對(keypair)。由公鑰進行加密的密文，必須使用與該公鑰配對的私鑰才能解密。密鑰對中的兩個密鑰之間具有非常密切的的關系(數學上的關系)。因此公鑰和私鑰不能分別單獨生成。
非對稱加密通訊流程
假設A要給B發一條信息，A是發送者，B是接收者，竊聽者C可以竊聽他們之間的通訊內容。
1.B生成一個包含公鑰和私鑰的密鑰對
私鑰由B自行妥善保管
2.B將自己的公鑰發送給A
B的公鑰被C截獲也沒關系。將公鑰發給A，表示B請A用這個公鑰對消息進行加密並發送給他。
3.A用B的公鑰對消息進行加密
加密後的消息只有B的私鑰才能夠解密。
雖然A擁有B的公鑰，但用B的公鑰是無法對密文進行解密的。
4.A將密文發送給B
密文被C截獲也沒關系，C可能擁有B的公鑰，但是B的公鑰是無法進行解密的。
5.B用自己的私鑰對密文進行解密。
參考下圖
RSA是一種非對稱加密演算法，它的名字由三位開發者。即RonRivest、AdiShamir和LeonardAdleman 的姓氏的首字母組成的（Rivest-Shamir-Leonard）
RSA的加密工程可以用下來公式來表達，如下。
也就是說，RSA的密文是對代表明文的數字的E次方求modN的結果。換句話說，就是將明文自己做E次乘法，然後將其結果除以N求余數，這個余數就是密文。
RSA的加密是求明文的E次方modN，因此只要知道E和N這兩個數，任何人都可以完成加密的運算。所以說E和N是RSA加密的密鑰。也就是說E和N的組合就是公鑰
有一個很容易引起誤解的地方需要大家注意一一E和N這兩個數並不是密鑰對（公鑰和私鑰的密鑰對）。E和N兩個數才組成了一個公鑰，因此我們一般會寫成 「公鑰是(E，N)」 或者 「公鑰是{E, N}" 這樣的形式，將E和N用括弧括起來。
1.3.2 RSA解密
RSA的解密和加密一樣簡單，可以用下面的公式來表達:
也就是說，對表示密文的數字的D次方求modN就可以得到明文。換句話說，將密文自己做D次乘法，在對其結果除以N求余數，就可以得到明文 。
這里所使用的數字N和加密時使用的數字N是相同的。數D和數N組合起來就是RSA的解密密鑰，因此D和N的組合就是私鑰。只有知道D和N兩個數的人才能夠完成解密的運算。
大家應該已經注意到，在RSA中，加密和解密的形式是相同的。加密是求 "E次方的mod N」，而解密則是求 "D次方的modN」，這真是太美妙了。
當然，D也並不是隨便什麼數都可以的，作為解密密鑰的D，和數字E有著相當緊密的聯系。否則，用E加密的結果可以用D來解密這樣的機制是無法實現的。
順便說一句， D是解密〈Decryption）的首字母，N是數字（Number）的首字母 。
RSA加密和解密
聲明該文章僅做個人學習使用，無任何商業用途。
原文鏈接：https://blog.csdn.net/atlansi/article/details/111144109
3. 高手救助,"非對稱密碼體系",如果用私鑰加密,怎麼就不能用這個私鑰來解密(在線)
大哥，私鑰跟公鑰可以說是沒有關系的，他們二者之間沒有 互推關系 ，不然怎麼會叫 非對稱密碼體系 呢，你還是看下基礎的知識吧，像 RS加密演算法、數字簽名等
4. 圖文徹底搞懂非對稱加密（公鑰密鑰）
前文詳細講解了對稱加密及演算法原理。那麼是不是對稱加密就萬無一失了呢？對稱加密有一個天然的缺點，就是加密方和解密方都要持有同樣的密鑰。你可以能會提出疑問：既然要加、解密，當然雙方都要持有密鑰，這有什麼問題呢？別急，我們繼續往下看。
我們先看一個例子，小明和小紅要進行通信，但是不想被其他人知道通信的內容，所以雙方決定採用對稱加密的方式。他們做了下面的事情：
1、雙方商定了加密和解密的演算法
2、雙方確定密鑰
3、通信過程中採用這個密鑰進行加密和解密
這是不是一個看似完美的方案？但其中有一個步驟存在漏洞！
問題出在步驟2：雙方確定密鑰！
你肯定會問，雙方不確定密鑰，後面的加、解密怎麼做？
問題在於確定下來的密鑰如何讓雙方都知道。密鑰在傳遞過程中也是可能被盜取的！這里引出了一個經典問題：密鑰配送問題。
小明和小紅在商定密鑰的過程中肯定會多次溝通密鑰是什麼。即使單方一次確定下來，也要發給對方。加密是為了保證信息傳輸的安全，但密鑰本身也是信息，密鑰的傳輸安全又該如何保證呢？難不成還要為密鑰的傳輸再做一次加密？這樣不就陷入了死循環？
你是不是在想，密鑰即使被盜取，不還有加密演算法保證信息安全嗎？如果你真的有這個想法，那麼趕緊復習一下上一篇文章講的杜絕隱蔽式安全性。任何演算法最終都會被破譯，所以不能依賴演算法的復雜度來保證安全。
小明和小紅現在左右為難，想加密就要給對方發密鑰，但發密鑰又不能保證密鑰的安全。他們應該怎麼辦呢？
有如下幾種解決密鑰配送問題的方案：
非對稱加密也稱為公鑰密碼。我更願意用非對稱加密這種叫法。因為可以體現出加密和解密使用不同的密鑰。
對稱加密中，我們只需要一個密鑰，通信雙方同時持有。而非對稱加密需要4個密鑰。通信雙方各自准備一對公鑰和私鑰。其中公鑰是公開的，由信息接受方提供給信息發送方。公鑰用來對信息加密。私鑰由信息接受方保留，用來解密。既然公鑰是公開的，就不存在保密問題。也就是說非對稱加密完全不存在密鑰配送問題！你看，是不是完美解決了密鑰配送問題？
回到剛才的例子，小明和下紅經過研究發現非對稱加密能解決他們通信的安全問題，於是做了下面的事情：
1、小明確定了自己的私鑰 mPrivateKey，公鑰 mPublicKey。自己保留私鑰，將公鑰mPublicKey發給了小紅
2、小紅確定了自己的私鑰 hPrivateKey，公鑰 hPublicKey。自己保留私鑰，將公鑰 hPublicKey 發給了小明
3、小明發送信息 「周六早10點soho T1樓下見」，並且用小紅的公鑰 hPublicKey 進行加密。
4、小紅收到信息後用自己的私鑰 hPrivateKey 進行解密。然後回復 「收到，不要遲到」 並用小明的公鑰mPublicKey加密。
5、小明收到信息後用自己的私鑰 mPrivateKey 進行解密。讀取信息後心裡暗想：還提醒我不遲到？每次遲到的都是你吧？
以上過程是一次完整的request和response。通過這個例子我們梳理出一次信息傳輸的非對稱加、解密過程：
1、消息接收方准備好公鑰和私鑰
2、私鑰接收方自己留存、公鑰發布給消息發送方
3、消息發送方使用接收方公鑰對消息進行加密
4、消息接收方用自己的私鑰對消息解密
公鑰只能用做數據加密。公鑰加密的數據，只能用對應的私鑰才能解密。這是非對稱加密的核心概念。
下面我用一個更為形象的例子來幫助大家理解。
我有下圖這樣一個信箱。
由於我只想接收我期望與之通信的朋友信件。於是我在投遞口加了一把鎖，這把鎖的鑰匙（公鑰）我可以復制n份，發給我想接受其信件的人。只有這些人可以用這把鑰匙打開寄信口，把信件投入。
相信通過這個例子，可以幫助大家徹底理解公鑰和私鑰的概念。
RSA 是現在使用最為廣泛的非對稱加密演算法，本節我們來簡單介紹 RSA 加解密的過程。
RSA 加解密演算法其實很簡單：
密文=明文^E mod N
明文=密文^D mod N
RSA 演算法並不會像對稱加密一樣，用玩魔方的方式來打亂原始信息。RSA 加、解密中使用了是同樣的數 N。公鑰是公開的，意味著 N 也是公開的。所以私鑰也可以認為只是 D。
我們接下來看一看 N、E、D 是如何計算的。
1、求 N
首先需要准備兩個很大質數 a 和 b。太小容易破解，太大計算成本太高。我們可以用 512 bit 的數字，安全性要求高的可以使用 1024，2048 bit。
N=a*b
2、求 L
L 只是生成密鑰對過程中產生的數，並不參與加解密。L 是 (a-1) 和 (b-1) 的最小公倍數
3、求 E（公鑰）
E 有兩個限制：
1<E<
E和L的最大公約數為1
第一個條件限制了 E 的取值范圍，第二個條件是為了保證有與 E 對應的解密時用到的 D。
4、求 D（私鑰）
D 也有兩個限制條件：
1<D<L
E*D mod L = 1
第二個條件確保密文解密時能夠成功得到原來的明文。
由於原理涉及很多數學知識，這里就不展開細講，我們只需要了解這個過程中用到這幾個數字及公式。這是理解RSA 安全性的基礎。
由於 N 在公鑰中是公開的，那麼只需要破解 D，就可以解密得到明文。
在實際使用場景中，質數 a,b 一般至少1024 bit，那麼 N 的長度在 2048 bit 以上。D 的長度和 N 接近。以現在計算機的算力，暴力破解 D 是非常困難的。
公鑰是公開的，也就是說 E 和 N 是公開的，那麼是否可以通過 E 和 N 推斷出 D 呢？
E*D mod L = 1
想要推算出 D 就需要先推算出 L。L 是 (a-1) 和 (b-1) 的最小公倍數。想知道 L 就需要知道質數 a 和 b。破解者並不知道這兩個質數，想要破解也只能通過暴力破解。這和直接破解 D 的難度是一樣的。
等等，N 是公開的，而 N = a*b。那麼是否可以對 N 進行質因數分解求得 a 和 b 呢？好在人類還未發現高效進行質因數分解的方法，因此可以認為做質因數分解非常困難。
但是一旦某一天發現了快速做質因數分解的演算法，那麼 RSA 就不再安全
我們可以看出大質數 a 和 b 在 RSA 演算法中的重要性。保證 a 和 b 的安全也就確保了 RSA 演算法的安全性。a 和 b 是通過偽隨機生成器生成的。一旦偽隨機數生成器的演算法有問題，導致隨機性很差或者可以被推斷出來。那麼 RSA 的安全性將被徹底破壞。
中間人攻擊指的是在通信雙方的通道上，混入攻擊者。他對接收方偽裝成發送者，對放送放偽裝成接收者。
他監聽到雙方發送公鑰時，偷偷將消息篡改，發送自己的公鑰給雙方。然後自己則保存下來雙方的公鑰。
如此操作後，雙方加密使用的都是攻擊者的公鑰，那麼後面所有的通信，攻擊者都可以在攔截後進行解密，並且篡改信息內容再用接收方公鑰加密。而接收方拿到的將會是篡改後的信息。實際上，發送和接收方都是在和中間人通信。
要防範中間人，我們需要使用公鑰證書。這部分內容在下一篇文章里會做介紹。
和對稱加密相比較，非對稱加密有如下特點：
1、非對稱加密解決了密碼配送問題
2、非對稱加密的處理速度只有對稱加密的幾百分之一。不適合對很長的消息做加密。
3、1024 bit 的 RSA不應該在被新的應用使用。至少要 2048 bit 的 RSA。
RSA 解決了密碼配送問題，但是效率更低。所以有些時候，根據需求可能會配合使用對稱和非對稱加密，形成混合密碼系統，各取所長。
最後提醒大家，RSA 還可以用於簽名，但要注意是私鑰簽名，公鑰驗簽。發信方用自己的私鑰簽名，收信方用對方公鑰驗簽。關於簽名，後面的文章會再詳細講解。
5. 秘鑰、公鑰匙、認證之間的關系 DES、RSA、AES 數據加密傳輸
對稱加密是最快速、最簡單的一種加密方式，加密（encryption）與解密（decryption）用的是同樣的密鑰（secret key）。對稱加密有很多種演算法，由於它效率很高，所以被廣泛使用在很多加密協議的核心當中。
對稱加密通常使用的是相對較小的密鑰，一般小於256 bit。因為密鑰越大，加密越強，但加密與解密的過程越慢。如果你只用1 bit來做這個密鑰，那黑客們可以先試著用0來解密，不行的話就再用1解；但如果你的密鑰有1 MB大，黑客們可能永遠也無法破解，但加密和解密的過程要花費很長的時間。密鑰的大小既要照顧到安全性，也要照顧到效率，是一個trade-off。
對稱加密的一大缺點是密鑰的管理與分配，換句話說，如何把密鑰發送到需要解密你的消息的人的手裡是一個問題。在發送密鑰的過程中，密鑰有很大的風險會被黑客們攔截。現實中通常的做法是將對稱加密的密鑰進行非對稱加密，然後傳送給需要它的人。
常用的有：DES、AES
非對稱加密為數據的加密與解密提供了一個非常安全的方法，它使用了一對密鑰，公鑰（public key）和私鑰（private key）。私鑰只能由一方安全保管，不能外泄，而公鑰則可以發給任何請求它的人。非對稱加密使用這對密鑰中的一個進行加密，而解密則需要另一個密鑰。比如，你向銀行請求公鑰，銀行將公鑰發給你，你使用公鑰對消息加密，那麼只有私鑰的持有人--銀行才能對你的消息解密。與對稱加密不同的是，銀行不需要將私鑰通過網路發送出去，因此安全性大大提高。
常用的有：RSA
（1） 對稱加密加密與解密使用的是同樣的密鑰，所以速度快，但由於需要將密鑰在網路傳輸，所以安全性不高。
（2） 非對稱加密使用了一對密鑰，公鑰與私鑰，所以安全性高，但加密與解密速度慢。
（3） 解決的辦法是將對稱加密的密鑰使用非對稱加密的公鑰進行加密，然後發送出去，接收方使用私鑰進行解密得到對稱加密的密鑰，然後雙方可以使用對稱加密來進行溝通。
在現代密碼體制中加密和解密是採用不同的密鑰（公開密鑰），也就是非對稱密鑰密碼系統，每個通信方均需要兩個密鑰，即公鑰和私鑰，這兩把密鑰可以互為加解密。公鑰是公開的，不需要保密，而私鑰是由個人自己持有，並且必須妥善保管和注意保密。
公鑰私鑰的原則：
非對稱密鑰密碼的主要應用就是公鑰加密和公鑰認證，而公鑰加密的過程和公鑰認證的過程是不一樣的，下面我就詳細講解一下兩者的區別。
比如有兩個用戶Alice和Bob，Alice想把一段明文通過雙鑰加密的技術發送給Bob，Bob有一對公鑰和私鑰，那麼加密解密的過程如下：
上面的過程可以用下圖表示，Alice使用Bob的公鑰進行加密，Bob用自己的私鑰進行解密。
身份認證和加密就不同了，主要用戶鑒別用戶的真偽。這里我們只要能夠鑒別一個用戶的私鑰是正確的，就可以鑒別這個用戶的真偽。
還是Alice和Bob這兩個用戶，Alice想讓Bob知道自己是真實的Alice，而不是假冒的，因此Alice只要使用公鑰密碼學對文件簽名發送 給Bob，Bob使用Alice的公鑰對文件進行解密，如果可以解密成功，則證明Alice的私鑰是正確的，因而就完成了對Alice的身份鑒別。整個身 份認證的過程如下：
上面的過程可以用下圖表示，Alice使用自己的私鑰加密，Bob用Alice的公鑰進行解密。
DES是Data Encryption Standard（數據加密標准）的縮寫，DES演算法為密碼體制中的對稱密碼體制。它是由IBM公司研製的一種加密演算法，美國國家標准局於1977年公布把它作為非機要部門使用的數據加密標准，二十年來，它一直活躍在國際保密通信的舞台上，扮演了十分重要的角色。
DES是一個分組加密演算法，他以64位為分組對數據加密。同時DES也是一個對稱演算法：加密和解密用的是同一個演算法。它的密匙長度是56位（因為每個第8位都用作奇偶校驗），密匙可以是任意的56位的數，而且可以任意時候改變。其中有極少量的數被認為是弱密匙，但是很容易避開他們。所以保密性依賴於密鑰。
特點：分組比較短、密鑰太短、密碼生命周期短、運算速度較慢。 DES演算法具有極高安全性，到目前為止，除了用窮舉搜索法對DES演算法進行攻擊外，還沒有發現更有效的辦法。而56位長的密鑰的窮舉空間為256，這意味著如果一台計算機的速度是每一秒種檢測一百萬個密鑰，則它搜索完全部密鑰就需要將近2285年的時間。
DES現在已經不視為一種安全的加密演算法，因為它使用的56位秘鑰過短，以現代計算能力，24小時內即可能被破解。也有一些分析報告提出了該演算法的理論上的弱點，雖然實際情況未必出現。該標准在最近已經被 高級加密標准 （AES）所取代。
高級加密標准（Advanced Encryption Standard，AES），又稱Rijndael加密法，是美國聯邦政府採用的一種區塊加密標准。這個標准用來替代原先的 DES ，已經被多方分析且廣為全世界所使用。經過五年的甄選流程，高級加密標准由美國國家標准與技術研究院（NIST）於2001年11月26日發布於FIPS PUB 197，並在2002年5月26日成為有效的標准。2006年，高級加密標准已然成為對稱密鑰加密中最流行的演算法之一。
AES的區塊長度固定為128 位元 ，密鑰長度則可以是128，192或256位元。
RSA加密演算法是一種 非對稱加密演算法 。在 公鑰加密標准 和 電子商業 中RSA被廣泛使用。RSA是 1977年 由 羅納德·李維斯特 （Ron Rivest）、 阿迪·薩莫爾 （Adi Shamir）和 倫納德·阿德曼 （Leonard Adleman）一起提出的。當時他們三人都在 麻省理工學院 工作。RSA就是他們三人姓氏開頭字母拼在一起組成的。
RSA演算法利用兩個很大的質數相乘所產生的乘積來加密。這兩個質數無論哪一個先與原文件編碼相乘，對文件加密，均可由另一個質數再相乘來解密。但要用一個 質數來求出另一個質數，則是十分困難的。因此將這一對質數稱為密鑰對(Key Pair)。在加密應用時，某個用戶總是將一個密鑰公開，讓需發信的人員將信息用其公共密鑰加密後發給該用戶，而一旦信息加密後，只有用該用戶一個人知道 的私用密鑰才能解密。具有數字憑證身份的人員的公共密鑰可在網上查到，亦可在請對方發信息時主動將公共密鑰傳給對方，這樣保證在Internet上傳輸信 息的保密和安全。
開發中：
客戶端發送的敏感數據時需要加密處理，客戶端數據採用公鑰加密，伺服器用對應的秘鑰解密，客戶端保存公鑰，伺服器保存秘鑰
伺服器發送的數據也要加密時，伺服器端數據採用秘鑰加密，客戶端數據用對應的公鑰加密，客戶端保存公鑰，伺服器保存秘鑰
伺服器要認證客戶端時，客戶端數據採用秘鑰加密，伺服器用對應的公鑰解密，客戶端保留秘鑰，伺服器保留公鑰
常用加解密方案：
如果想要更加安全一點，可以在仿照微信的通信，每次都在傳輸數據上加上一個32為隨機數和並將數據按照一定的規則生成一個校驗sign
6. 非對稱加密
與對稱加密演算法不同，非對稱加密演算法需要兩個密鑰：公開密鑰（publickey）和私有密鑰（privatekey）。公開密鑰與私有密鑰是一對，如果用公開密鑰對數據進行加密，只有用對應的私有密鑰才能解密；如果用私有密鑰對數據進行加密，那麼只有用對應的公開密鑰才能解密。因為加密和解密使用的是兩個不同的密鑰，所以這種演算法叫作非對稱加密演算法。
非對稱加密演算法實現機密信息交換的基本過程是：甲方生成一對密鑰並將其中的一把作為公用密鑰向其它方公開；得到該公用密鑰的乙方使用該密鑰對機密信息進行加密後再發送給甲方；甲方再用自己保存的另一把專用密鑰對加密後的信息進行解密。甲方只能用其專用密鑰解密由其公用密鑰加密後的任何信息。
非對稱加密演算法的保密性比較好，它消除了最終用戶交換密鑰的需要，但加密和解密花費時間長、速度慢，它不適合於對文件加密而只適用於對少量數據進行加密。
經典的非對稱加密演算法如RSA演算法等安全性都相當高.
非對稱加密的典型應用是數字簽名。
採用雙鑰密碼系統的加密方法，在一個過程中使用兩個密鑰，一個用於加密，另一個用於解密，這種加密方法稱為非對稱加密，也稱為公鑰加密，因為其中一個密鑰是公開的（另一個則需要保密）。
7. 非對稱加密可以破解嗎
非對稱加密理論在1976年由兩個老美提出，理論核心是一種演算法求得的非對稱密鑰對當前很難相互推倒出來，只要推到不出來……理論上這種加密體系就是安全的。但演算法在理論上並沒有證明這個非對稱密鑰對絕對無法相互推倒，所以以後說不準的
8. 在非對稱加密中如何實現公鑰加密，只有私鑰可以解密的原理
可以，公鑰和私鑰匙相對的,任何一個作為公鑰,則另一個就為私鑰
9. 簡單清晰，搞懂非對稱加密
最近在寫網站，到了發布部署階段，想把http升級成https，於是就從網上看有關SSL的技術貼，踩了些坑之後，就對SSL很感興趣。但這篇先不對具體技術細節過分追究，SSL究其根本，就是對數據傳輸進行加密。
加密的本質又無非是用特定規則將信息轉換成另一種格式，轉換後，如果不用特定規則解密就會導致算力成本劇增。
世界上沒有絕對的安全加密演算法，但只要通過演算法將解密的（算力或時間成本）增大到 「現世不可解」 就足夠了。
「現世不可解」 ：我編的詞，舉個例子。我給你發我愛你，但我用某加密演算法把這句話轉換成其他內容，如果我不告訴你解密演算法，你想通過純暴力破解從00 01 10 11開始嘗試，得需要用太湖之光算135年，得算到我墳頭草1米的時候。這就叫現世不可解，這輩子夠嗆了，下輩子吧。
有，只要你加密的內容其本身價值遠低於解密成本，那麼在所有人都是理性人的前提下，你這個加密就是絕對安全的。
說完了本質，我們再來看錶象。加密又分為 對稱加密 和 非對稱加密 。
就一個固定的規則，加密用它，解密也用它，這個規則一般叫做 密鑰 。通信雙方要提前溝通好，知道密鑰是什麼。
但這時候就產生問題了，只看發送加密的信息，這沒問題。但是我密鑰咋也不能一起發吧。如果發送的密鑰被人截獲監聽了，那不就又跟裸奔一樣嗎。因此對稱加密的密鑰，通信雙方需要線下溝通好，如果不方便見面，那就弄個軟盤把密鑰放進去，靠硬體進行解密。
由於產生年代較早，當時對稱加密的密鑰一般也就56bit，隨著計技術的發展，計算機越來越快。出現了暴力破解的可能，56bit，可能幾天就試出來了。那咋辦？
最簡單的辦法，增常密鑰位數，例如triple-DES（最長168bit的密鑰），AES（最高256bit的密鑰）。最起碼ASE達到了「現世不可解」的程度。但通信雙方總是線下約定或者用硬體介質當密鑰也不太方便，1對1還好，但我要是給1萬個人，10萬個人發消息。我難道還要每個人都線下約定好，或者每人給張軟盤嘛？這顯然太蠢了。於是解決方案出來了：非對稱加密！
其實也好理解，對稱加密不是一個密鑰嗎？非對稱有兩個：
一個叫 公鑰，用來加密。 一個叫 私鑰，用來解密。
其中核心觀念就是加密和解密使用不同的規則，並且這兩種規則之間存在某種對應的數學關系。感興趣，自己去搜一下RSA演算法，涉及數學的部分我覺得很無趣就不寫了。你只需要理解， 公鑰和私鑰有數學關聯，但是不能互推，並且承擔了不同工作就夠了。
對稱加密： 加密解密速度很快，高效，但密鑰傳遞不安全，並且面臨大量的密鑰管理問題。常見的演算法有DES、AES。
非對稱加密： 安全，但費時，慢。只適合對少量數據進行加密。常用到的領域有SSL、Bitcoin。
最後，得出如何進行高效加密的方法：二者混用。步驟如圖：
10. 非對稱加密演算法
如果要給世界上所有演算法按重要程度排個序，那我覺得「公鑰加密演算法」一定是排在最前邊的，因為它是現代計算機通信安全的基石，保證了加密數據的安全。
01 對稱加密演算法
在非對稱加密出現以前，普遍使用的是對稱加密演算法。所謂對稱加密，就是加密和解密是相反的操作，對數據進行解密，只要按加密的方式反向操作一遍就可以獲得對應的原始數據了，舉一個簡單的例子，如果要對字元串"abc"進行加密，先獲取它們的ANSCII碼為：97 98 99；密鑰為+2，加密後的數據就是：99 100 101，將密文數據發送出去。接收方收到數據後對數據進行解密，每個數據減2，就得到了原文。當然這只是一個非常簡單的例子，真實的對稱加密演算法會做得非常復雜，但這已經能夠說明問題了。
這樣的加密方法有什麼缺點呢？首先缺點一：密鑰傳遞困難；想想看如果兩個人，分別是Bob和Alice，Bob要給Alice發消息，那Bob就要把密鑰通過某種方式告訴Alice，有什麼可靠的途徑呢？打電話、發郵件、寫信...等等方式好像都不靠譜，都有被竊取的風險，也只有兩人見面後當面交流這一種方式了；缺點二：密鑰數量會隨著通信人數的增加而急劇增加，密鑰管理將會是一個非常困難的事情。
02 非對稱加密演算法
1976年，兩位美國計算機學家，提出了Diffie-Hellman密鑰交換演算法。這個演算法的提出了一種嶄新的構思，可以在不直接傳遞密鑰的情況下，完成解密。這個演算法啟發了其他科學家，讓人們認識到，加密和解密可以使用不同的規則，只要這兩種規則之間存在某種對應的關系即可，這樣就避免了直接傳遞密鑰。這種新的加密模式就是「非對稱加密演算法」。
演算法大致過程是這樣的：
（1）乙方 生成兩把密鑰（公鑰和私鑰）。公鑰是公開的，任何人都可以獲得，私鑰則是保密的。
（2）甲方獲取乙方的公鑰，然後用它對信息加密。
（3）乙方得到加密後的信息，用私鑰解密。
如果公鑰加密的信息只有私鑰解得開，那麼只要私鑰不泄漏，通信就是安全的。
03 RSA非對稱加密演算法
1977年，三位數學家Rivest、Shamir 和 Adleman 設計了一種演算法，可以實現非對稱加密。這種演算法用他們三個人的名字命名，叫做RSA演算法。
從那時直到現在，RSA演算法一直是最廣為使用的"非對稱加密演算法"。毫不誇張地說，只要有計算機網路的地方，就有RSA演算法。這種演算法非常可靠，密鑰越長，它就越難破解。根據已經披露的文獻，目前被破解的最長RSA密鑰是768個二進制位。也就是說，長度超過768位的密鑰，還無法破解（至少沒人公開宣布）。因此可以認為，1024位的RSA密鑰基本安全，2048位的密鑰極其安全。
公鑰加密 -> 私鑰解密
只有私鑰持有方可以正確解密，保證通信安全
私鑰加密 -> 公鑰解密
所有人都可以正確解密，信息一定是公鑰所對應的私鑰持有者發出的，可以做簽名
04 質數的前置知識
RSA的安全性是由大數的質因數分解保證的。下面是一些質數的性質：
1、任意兩個質數構成素質關系，比如：11和17；
2、一個數是質數，另一個數只要不是前者的倍數，兩者就構成素質關系，比如3和10；
3、如果兩個數之中，較大的那個是質數，則兩者構成互質關系，比如97和57；
4、1和任意一個自然數都是互質關系，比如1和99；
5、p是大於1的整數，則p和p-1構成互質關系，比如57和56；
6、p是大於1的奇數，則p和p-2構成互質關系，比如17和15
05 RSA密鑰生成步驟
舉個「栗子「，假如通信雙方為Alice和Bob，Alice要怎麼生成公鑰和私鑰呢？
St ep 1：隨機選擇兩個不相等的質數p和q；
Alice選擇了3和11。（實際情況中，選擇的越大，就越難破解）
S tep 2 ：計算p和q的乘積n；
n = 3*11 = 33，將33轉化為二進制：100001，這個時候密鑰長度就是6位。
Step 3 ：計算n的歐拉函數φ(n)；
因為n可以寫為兩個質數相乘的形式，歐拉函數對於可以寫成兩個質數形式有簡單計算方式
φ(n) = (p-1)(q-1)
Step 4 ：隨機選擇一個整數e，條件是1< e < φ(n)，且e與φ(n) 互質；
愛麗絲就在1到20之間，隨機選擇了3
Step 5 ：計算e對於φ(n)的模反元素d
所謂模反元素，就是指有一個整數d，可以使得ed被φ(n)除的余數為1
Step 6 ：將n和e封裝成公鑰，n和d封裝成私鑰；
在上面的例子中，n=33，e=3，d=7，所以公鑰就是 (33,3)，私鑰就是（33, 7）。
密鑰生成步驟中，一共出現了六個數字，分別為：
素質的兩個數p和q，乘積n，歐拉函數φ(n)，隨機質數e，模反元素d
這六個數字之中，公鑰用到了兩個（n和e），其餘四個數字都是不公開的,可以刪除。其中最關鍵的是d，因為n和d組成了私鑰，一旦d泄漏，就等於私鑰泄漏。
那麼，有無可能在已知n和e的情況下，推導出d？
（1）ed 1 (mod φ(n))。只有知道e和φ(n)，才能算出d。
（2）φ(n)=(p-1)(q-1)。只有知道p和q，才能算出φ(n)。
（3）n=pq。只有將n因數分解，才能算出p和q。
結論是如果n可以被因數分解，d就可以算出，也就意味著私鑰被破解。
BUT！
大整數的因數分解，是一件非常困難的事情。目前，除了暴力破解，還沒有發現別的有效方法。
維基網路這樣寫道：
"對極大整數做因數分解的難度決定了RSA演算法的可靠性。換言之，對一極大整數做因數分解愈困難，RSA演算法愈可靠。
假如有人找到一種快速因數分解的演算法，那麼RSA的可靠性就會極度下降。但找到這樣的演算法的可能性是非常小的。今天只有較短的RSA密鑰才可能被暴力破解。到現在為止，世界上還沒有任何可靠的攻擊RSA演算法的方式。
只要密鑰長度足夠長，用RSA加密的信息實際上是不能被解破的。"
06 RSA加密和解密過程
1、加密要用公鑰(n,e)
假設鮑勃要向愛麗絲發送加密信息m，他就要用愛麗絲的公鑰 (n,e) 對m進行加密。
所謂"加密"，就是算出下式的c：
愛麗絲的公鑰是 (33, 3)，鮑勃的m假設是5，那麼可以算出下面的等式：
於是，c等於26，鮑勃就把26發給了愛麗絲。
2、解密要用私鑰(n,d)
愛麗絲拿到鮑勃發來的26以後，就用自己的私鑰(33, 7) 進行解密。下面的等式一定成立(至於為什麼一定成立，證明過程比較復雜，略)：
也就是說，c的d次方除以n的余數為m。現在，c等於26，私鑰是(33, 7)，那麼，愛麗絲算出：
因此，愛麗絲知道了鮑勃加密前的原文就是5。
至此，加密和解密的整個過程全部完成。整個過程可以看到，加密和解密使用不用的密鑰，且不用擔心密鑰傳遞過程中的泄密問題，這一點上與對稱加密有很大的不同。由於非對稱加密要進行的計算步驟復雜，所以通常情況下，是兩種演算法混合使用的。
07 一些其它的
在Part 5的第五步，要求一定要解出二元一次方程的一對正整數解，如果不存在正整數解，這該怎麼辦？
擴展歐幾里得演算法給出了解答：
對於不完全為 0 的非負整數 a，b，gcd（a,b）表示 a，b 的最大公約數，必然存在整數對 x，y ，使得 gcd（a,b）=ax+by;
第五步其實等價於：ed - kφ(n) = 1, e與φ(n)又互質，形式上完全與擴展歐幾里得演算法的一致，所以一定有整數解存在。
Reference:
http://www.ruanyifeng.com/blog/2013/07/rsa_algorithm_part_two.html