『壹』 SM4，AES加密模塊對隨機數的產生有哪些要求
隨機數主要是用來生成AES的密鑰輪拍，然後根據AES的配置128/256或者是多少將輸入數據進行分塊加密，最後輸出加密的數據，並保存密鑰。
SOC晶元的話，裡面一般都有一個虧桐余cpu（可編程控制銷滾器），你需要編程來控制上面說的過程，同時密鑰的保存是一個很重要的事情，如果你這個產品有輸入設備的話，最好是將這些密鑰保存到一個密鑰庫裡面，然後用一個用戶的口令來加密這個密鑰庫。
『貳』 隨機數 是什麼
對於隨機數網路的解釋是這樣的：隨機數是專門的隨機試驗的結果。在統計學的不同技術中需要使用隨機數，比如在從統計總體中抽取有代表性的樣本的時候，或者在將實驗動物分配到不同的試驗組的過程中，或者在進行蒙特卡羅模擬法計算的時候等等。
1.電腦中的隨機數
電腦中有隨機數發生器，但是生成的並不是絕對的隨機數而是偽隨機數，因為電腦隨機數的生成是由演算法支持的，所以生成的數字只是演算法運算的結果。
2.隨機數的應用
在密碼學中人么會利用隨機數對需要加密的明文進行加密，這樣避免了人工密匙的高重復性，以及易破解性。
3.生活中的隨機數
真正的隨機數是使用物理現象產生的：比如擲錢幣、骰子、轉輪、使用電子元件的噪音、核裂變等等，這樣的隨機數發生器叫做物理性隨機數發生器，它們的缺點是技術要求比較高。
綜上所述：隨機數可以通俗的理解為產生的不規律的，我們無法預測的數字。但是絕對的隨機數在自然中是不存在的。
『叄』 加密、簽名、證書的作用及運用場景
本文主要是簡單介紹了常見的加密類型、各自的運用場景、為什麼需要數字簽名和數字證書、HTTPS涉及到的加密流程等。這里主要從使用者的角度出發，對演算法本身不做過多介紹。
對稱/非對稱加密均屬於 可逆加密，可以通過密鑰將密文還原為明文 。
有時候，我們希望明文一旦加密後，任何人（包括自己）都無法通過密文逆推回明文，不可逆加密就是為了滿足這種需求。
不可逆加密主要通過 hash演算法實現：即對目標數據生成一段特定長度hash值 ；無論你的數據是1KB、1MB、1GB，都是生成特定長度的一個Hash值（比如128bit）。這里大家應該能感受到一點 不可逆 的味道，加密後128bit的hash值顯然無法還原出1個G甚至更大的不規則數據的， hash可以看做是原來內容的一個摘要 。
常見演算法：
小明給小紅寫信：
經過九轉十八彎後，信的內容有可能：1. 被窺視 2. 被篡改（冒充小明發送假消息） ：
小紅先 生成對稱加密的密鑰key1 ，然後通過一個安全的渠道交予小明。
傳輸數據時，小明 使用key1加密 ，而小紅收到後再 使用key1解密 。
這時候 中間者既看不到原來的內容，也沒辦法篡改 （因為沒有密鑰）：
【對稱加密】實現簡單，性能優秀 ，演算法本身安全級別高。然而對 密鑰的管理 卻是個很頭疼的問題：一旦密鑰交到對方手裡，對方對密鑰的保管能力 我方是沒辦法控制 的，一旦對方泄露的話，加密就形同虛設了。
相對而言，【非對稱加密】的公鑰就沒有這個憂慮，因為 公鑰 的設計就是為了 可以公開的 ，盡管對方泄露，我方也不會有任何損失。
小紅生成一對公私鑰，自己持有私鑰（pri_key1），將公鑰（pub_key1）交予小明。
傳輸數據時，小明使用 公鑰加密 ，小紅使用 私鑰解密 。
因為 中間者沒有私鑰，公鑰加密的內容是無法獲取的 。此時達到了 防窺視 的效果：
然而因為 公鑰是可以公開的 ，如果 中間者知曉公鑰 的話，盡管沒有辦法看到原來的內容，卻 可以冒充小明發送假消息 ：
這時小紅在想，如果小明發送消息時，能帶上 只有他自己才能生成 的數據（字元串），我就能 驗證是不是小明發的真實消息 了。
通常這個 能證實身份的數據（字元串） 被稱之為 數字簽名（Signature）
小明再生成一對公私鑰 ，自己持有私鑰（pri_key2），將公鑰交予小紅（pub_key2）。
當小明傳輸數據時（可能很大），除了公鑰加密明文之外，還要帶上簽名：(1) 對明文做一個hash摘要 (2)對摘要進行私鑰加密，加密結果即簽名（傳輸內容=內容密文+簽名）
小紅收到後：(1) 解密簽名獲取hash (2)解密內容密文，對解密後的明文進行hash；如果兩個hash一致，說明驗簽通過。
盡管中間者修改了傳輸內容，但因為簽名無法冒認（沒有私鑰），小紅驗簽失敗，自然不會認可這份數據：
通常 非對稱加密要做到防窺視和防篡改，需要有兩對公私鑰 ：對方的公鑰用於內容加密，自己的私鑰用於簽名（讓對方驗證身份）。
因為HTTP協議明文通信的安全問題，引入了HTTPS：通過建立一個安全通道（連接），來保證數據傳輸的安全。
伺服器是 沒辦法直接將密鑰傳輸到瀏覽器的 ，因為在 安全連接建立之前，所有通信內容都是明文的 ，中間者可窺視到密鑰信息。
或許這時你想到了非對稱加密，因為公鑰是不怕公開的：
然而在第2步， 中間者可以截取伺服器公鑰，並替換成了自己的公鑰 ，此時加密就沒意義了：
為了 防止公鑰被假冒，數字證書（digital certificate ）便誕生了 。
當伺服器需要告訴瀏覽器公鑰時，並不是簡單地返回公鑰，而是響應 包含公鑰信息在內的數字證書 。
證書主要包含以下內容：
瀏覽器通過 【頒發機構的公鑰】進行解密驗簽 ，驗簽通過即說明證書的真實性，可以放心取 證書擁有者的公鑰 了。（ 常用CA機構的公鑰都已經植入到瀏覽器裡面 ）
數字證書只做一件事： 保證 伺服器響應的 公鑰是真實的 。
以上保證了 [瀏覽器⇒伺服器] 是加密的，然而 [伺服器⇒瀏覽器] 卻沒有（上圖第4步）；另外一個是 性能問題 ，如果所有數據都使用非對稱加密的話，會消耗較多的伺服器資源，通信速度也會受到較大影響。
HTTPS巧妙地結合了非對稱加密和對稱加密，在保證雙方通信安全的前提下，盡量提升性能。
HTTPS（SSL/TLS）期望 建立安全連接後，通信均使用【對稱加密】 。
建立安全連接的任務就是讓 瀏覽器-伺服器協商出本次連接使用的【對稱加密的演算法和密鑰】 ；協商過程中會使用到【非對稱加密】和數字證書。
特別注意的是：協商的密鑰必須是不容易猜到（足夠隨機的）：
其中比較核心的是隨機數r3（pre-master secret），因為之前的r1、r2都是明文傳輸的， 只有r3是加密傳輸 的。至於為什麼需要三個隨機數，可以參考：
以上是一個比較簡單的HTTPS流程，詳細的可以參考文末的引用。
參考資料：
[1] 數字證書應用綜合揭秘
[2] SSL/TLS協議運行機制的概述
[3] 圖解SSL/TLS協議
[4] 《圖解HTTP》
『肆』 數據加密技術概述
數據加密技術的包括這樣幾方面的內容：數據加密、數據解密、數字簽名、簽名識別以及數字證明等。
在密碼學中，把設計密碼的技術成為密碼編碼，把破譯密碼的技術稱為密碼分析。密碼編碼和密碼分析合起來稱為密碼學。在加密系統中，演算法是相對穩定的。為了加密數據的安全性，應經常改變密鑰，例如，在每加密一個新信息時改變密鑰，或每天、甚至每小時改變一次密鑰。
1.易位法
2.置換法
現代加密技術則採用十分復雜的演算法，將易位法和置換法交替使用多次而形成乘積密碼。
1.對稱加密演算法
最具代表性的對稱加密演算法是數據加密標准DES。在DES所使用的的密鑰長度為64位，它由兩部分組成，一部分是實際密鑰，佔56位；另一部分是8位奇偶校驗位。DES屬於分組加密演算法，它將明文按64位一組分成若干個明文組，每次利用56位密鑰對64位的二進制明文數據進行加密，產生64位密文數據。
對比
由於對稱加密演算法和非對稱加密演算法各有優缺點，即非對稱加密演算法比對稱加密演算法處理速度慢，但密鑰管理簡單，因而在當前許多新的安全協議中，都同時應用了這兩種加密技術。一種常用的方法是利用公開密鑰技術傳遞對稱密碼，而用對稱密鑰技術來對實際傳輸的數據進行加密和解密。例如，由發送者先產生一個隨機數（對稱密鑰），用它來對要傳送的數據進行加密；然後再由接收者的公開密鑰對對稱密鑰進行加密。接收者收到數據後，先用私用密鑰對對對稱密鑰進行解密，然後再用對稱密鑰對所收到的數據進行解密。
『伍』 數據加密
數據加密技術是指將一個信息或稱明文，經過加密鑰匙及加密函數轉換，變成無意義的密文，而接收方則將此密文經過解密函數、解密鑰匙還原成明文。加密技術廣泛用於網路數據的安全領域。
數據加密技術要求只有在指定的用戶或網路下，才能解除密碼而獲得原來的數據，這就需要給數據發送方和接受方以一些特殊的信息用於加解密，這就是所謂的密鑰。其密鑰的值是從大量的隨機數中選取的。按加密演算法分為專用密鑰和公開密鑰兩種。
1）專用密鑰，又稱為對稱密鑰或單密鑰，加密和解密時使用同一個密鑰，即同一個演算法。如DES和MIT的Kerberos演算法。專用密鑰是最簡單方式，通信雙方必須交換彼此密鑰，當需給對方發信息時，用自己的加密密鑰進行加密，而在接收方收到數據後，用對方所給的密鑰進行解密。當一個文本要加密傳送時，該文本用密鑰加密構成密文，密文在信道上傳送，收到密文後用同一個密鑰將密文解出來，形成普通文體供閱讀。由於對稱密鑰運算量小、速度快、安全強度高，因而目前仍廣泛被採用。
2）公開密鑰，又稱非對稱密鑰，加密和解密時使用不同的密鑰，即不同的演算法，雖然兩者之間存在一定的關系，但不可能輕易地從一個推導出另一個。有一把公用的加密密鑰，有多把解密密鑰，如RSA演算法。公開密鑰由於兩個密鑰（加密密鑰和解密密鑰）各不相同，因而可以將一個密鑰公開，而將另一個密鑰保密，同樣可以起到加密的作用。在這種編碼過程中，一個密碼用來加密消息，而另一個密碼用來解密消息。在兩個密鑰中有一種關系，通常是數學關系。公鑰和私鑰都是一組十分長的、數字上相關的素數（是另一個大數字的因數）。有一個密鑰不足以翻譯出消息，因為用一個密鑰加密的消息只能用另一個密鑰才能解密。每個用戶可以得到唯一的一對密鑰，一個是公開的，另一個是保密的。公共密鑰保存在公共區域，可在用戶中傳遞，甚至可印在報紙上面。而私鑰必須存放在安全保密的地方。任何人都可以有你的公鑰，但是只有你一個人能有你的私鑰。它的工作過程是：「你要我聽你的嗎？除非你用我的公鑰加密該消息，我就可以聽你的，因為我知道沒有別人在偷聽。只有我的私鑰（其他人沒有）才能解密該消息，所以我知道沒有人能讀到這個消息。我不必擔心大家都有我的公鑰，因為它不能用來解密該消息。」公開密鑰的加密機制雖提供了良好的保密性，但難以鑒別發送者，即任何得到公開密鑰的人都可以生成和發送報文。數字簽名機制提供了一種鑒別方法，以解決偽造、抵賴、冒充和篡改等問題。