数据安全这事儿，现在谁也躲不过。从在线支付到身份验证，加密算法就像是互联网的“安全套”，保护着我们不被“爆菊”。但加密这玩意儿，水深得很，一不小心就翻车。今天就来扒一扒那些常见的加密算法，告诉你哪些是“老司机”，哪些是“坑”。
为啥要加密？简单粗暴地说，就是怕被别人“偷窥”。前端后端开发，加密技术那是家常便饭：
密码明文？那是作死！加密后的密文才是王道。银行卡号、身份证号，这些敏感信息必须“穿上衣服”才能出门。支付接口这种“高危地带”，没签名验证？等着被“薅羊毛”吧！
不同场景，加密姿势也得不一样。下面就来聊聊几种常见的加密算法，看看它们都有啥“癖好”。
加密算法大乱斗：不可逆、对称、非对称，谁才是你的菜？
加密算法这玩意儿，门道多得很。简单来说，可以分成不可逆加密和可逆加密两大派。可逆加密又分对称加密和非对称加密，听着就头大？别慌，咱慢慢来。
一锤子买卖：不可逆加密，用完就扔？
不可逆加密，顾名思义，就是加密后就回不去了。你想从密文还原成原文？没门！这种算法，就像渣男，用完就扔，不留一点痕迹。
哈希算法就是典型的不可逆加密。明文经过哈希算法，生成一串固定长度的哈希值。这哈希值，跟明文长短没关系，就像人的指纹，独一无二。
MD5、SHA1、SHA-256，这些都是哈希算法家族的成员。它们经常出现在数字签名、消息认证和密码存储等场景。
哈希算法不需要密钥？没错！但也有例外，比如HMAC算法，它就需要一把“钥匙”。
MD5：廉颇老矣，尚能饭否？
MD5，Message-Digest Algorithm 5 的缩写，听着挺唬人，其实就是一种哈希算法。它能把任意长度的数据，变成一串固定长度的哈希值。MD5 输出的哈希值是 128 位的，通常用 32 个十六进制数字表示。
来，看看 MD5 算法的 Java 代码实现：
import java.security.MessageDigest;
import java.util.Formatter;
public class MD5 {
private static final String MD5_ALGORITHM = "MD5";
public static String encrypt(String data) throws Exception {
// 获取MD5算法实例
MessageDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance(MD5_ALGORITHM);
// 计算哈希值
byte[] digest = messageDigest.digest(data.getBytes());
Formatter formatter = new Formatter();
// 补充前导零并格式化
for (byte b : digest) {
formatter.format("%02x", b);
}
return formatter.toString();
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
String data = "Hello Dylan";
String encryptedData = encrypt(data);
System.out.println("Encrypted data: " + encryptedData);
}
}
跑一下，你会得到这样的结果：
Encrypted data: ac1fbf0692d337780a0fbffb2798ac96
MD5 速度快，输出长度固定，应用广泛，这些都是它的优点。
但作为一种加密算法，MD5 最大的问题就是：不！安！全！
MD5 已经被破解了！攻击者可以通过暴力破解或者彩虹表攻击，找到和原数据相同的哈希值，从而破解数据。
虽然加盐（在原文中加点“佐料”）可以提高安全性，但为啥不用更安全的 SHA 系列算法呢？
SHA-256：MD5 的升级版，更安全的选择？
SHA（Secure Hash Algorithm）是一系列加密哈希函数，能把任意长度的数据，变成固定长度的哈希值。SHA 家族有三个版本：SHA-1、SHA-2 和 SHA-3。
SHA-1 已经过时了，不建议使用。
SHA-2 包括 SHA-224、SHA-256、SHA-384、SHA-512 这四个“兄弟”，它们分别生成 224 位、256 位、384 位和 512 位的哈希值。
来看看最常用的 SHA-256 的 Java 代码实现：
import java.security.MessageDigest;
public class SHA256 {
private static final String SHA_256_ALGORITHM = "SHA-256";
public static String encrypt(String data) throws Exception {
// 获取SHA-256算法实例
MessageDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance(SHA_256_ALGORITHM);
// 计算哈希值
byte[] digest = messageDigest.digest(data.getBytes());
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
// 将字节数组转换为十六进制字符串
for (byte b : digest) {
stringBuilder.append(Integer.toHexString((b & 0xFF) | 0x100), 1, 3);
}
return stringBuilder.toString();
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
String data = "Hello Dylan";
String encryptedData = encrypt(data);
System.out.println("Encrypted data: " + encryptedData);
}
}
运行结果如下：
Encrypted data: 2ff61b5259b01a8ef4e6dae816d3f26b4b9cbc3957a6a9d0aceb49d11d5d950e
SHA-2 比 MD5 更强，主要体现在：
哈希值更长：SHA-256 是 256 位的，MD5 只有 128 位。这意味着攻击者需要更多的时间和资源才能破解。抗碰撞性更强：SHA 算法使用了更复杂的运算，攻击者更难找到碰撞（两个不同的输入，产生相同的哈希值）。
当然，SHA-2 也不是万无一失的。所有哈希算法都有被暴力破解或者彩虹表攻击的风险。所以，加盐还是很有必要的。
对称加密：一把钥匙开一把锁，简单粗暴？
对称加密算法，就是用同一把钥匙来加密和解密。
加密解密都用同一把钥匙，所以钥匙的安全性至关重要。一旦钥匙泄露，数据就等于裸奔了。
DES、3DES、AES 都是常见的对称加密算法。其中，AES 是目前最流行的，安全性高，效率也不错。
DES：老掉牙的加密算法，该淘汰了吗？
DES（Data Encryption Standard），数据加密标准，是 IBM 在 1975 年搞出来的，算是对称加密算法里的“老前辈”了。
DES 使用 56 位的密钥进行加密，用到了置换、替换、异或等操作，安全性还算可以。
看看 DES 算法的 Java 代码实现：
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.DESKeySpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.security.Key;
import java.security.SecureRandom;
import java.util.Base64;
public class DES {
private static final String DES_ALGORITHM = "DES";
/**
* 使用DES算法加密数据。
*
* @param data 要加密的数据。
* @param key 加密的密钥，必须是8个字符长。
* @return 加密后的数据，使用Base64编码。
*/
public static String encrypt(String data, String key) throws Exception {
// 根据密钥生成密钥规范。
KeySpec keySpec = new DESKeySpec(key.getBytes());
// 根据算法生成密钥工厂。
SecretKeyFactory secretKeyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(DES_ALGORITHM);
// 根据密钥工厂和密钥规范生成密钥。
SecretKey secretKey = secretKeyFactory.generateSecret(keySpec);
// 获取加密算法的Cipher实例。
Cipher cipher = Cipher.getInstance(DES_ALGORITHM);
// 初始化Cipher为加密模式并设置密钥。
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);
// 加密数据。
byte[] encryptedData = cipher.doFinal(data.getBytes());
// 使用Base64编码加密后的数据。
return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedData);
}
/**
* 使用DES算法解密数据。
*
* @param encryptedData 使用Base64编码的加密数据。
* @param key 解密的密钥，必须是8个字符长。
* @return 解密后的数据。
*/
public static String decrypt(String encryptedData, String key) throws Exception {
// 根据密钥生成密钥规范。
KeySpec keySpec = new DESKeySpec(key.getBytes());
// 根据算法生成密钥工厂。
SecretKeyFactory secretKeyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(DES_ALGORITHM);
// 根据密钥工厂和密钥规范生成密钥。
SecretKey secretKey = secretKeyFactory.generateSecret(keySpec);
// 使用Base64解码加密数据。
byte[] decodedData = Base64.getDecoder().decode(encryptedData);
// 获取加密算法的Cipher实例。
Cipher cipher = Cipher.getInstance(DES_ALGORITHM);
// 初始化Cipher为解密模式并设置密钥。
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);
// 解密数据。
byte[] decryptedData = cipher.doFinal(decodedData);
// 将解密后的数据转换为字符串。
return new String(decryptedData);
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
String data = "Hello Dylan";
String key = "12345678";
String encryptedData = encrypt(data, key);
System.out.println("加密后的数据: " + encryptedData);
String decryptedData = decrypt(encryptedData, key);
System.out.println("解密后的数据: " + decryptedData);
}
}
运行结果：
加密后的数据: 3D12G4wkjn4CESZ5YgCeKA==
解密后的数据: Hello Dylan
DES 速度快，但安全性不高。因为它的密钥太短了，容易被暴力破解，也容易受到差分攻击。
所以，还是用更安全的 3DES 或者 AES 吧。
AES：对称加密界的扛把子，安全又高效
AES（Advanced Encryption Standard），高级加密标准，是目前最流行的对称加密算法。AES 的密钥长度可以是 128 位、192 位或者 256 位，比 DES 更长，安全性也更高。
来看看 AES 算法的 Java 代码实现：
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.util.Base64;
public class AES {
private static final String AES_ALGORITHM = "AES";
// AES加密模式为CBC，填充方式为PKCS5Padding。
private static final String AES_TRANSFORMATION = "AES/CBC/PKCS5Padding";
// AES密钥为16个字符。
private static final String AES_KEY = "1234567890123456";
// AES初始化向量为16个字符。
private static final String AES_IV = "abcdefghijklmnop";
/**
* 使用AES算法加密数据。
*
* @param data 要加密的数据。
* @return 加密后的数据，使用Base64编码。
*/
public static String encrypt(String data) throws Exception {
// 将AES密钥转换为SecretKeySpec对象。
SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(AES_KEY.getBytes(), AES_ALGORITHM);
// 将AES初始化向量转换为IvParameterSpec对象。
IvParameterSpec ivParameterSpec = new IvParameterSpec(AES_IV.getBytes());
// 获取AES算法的Cipher实例。
Cipher cipher = Cipher.getInstance(AES_TRANSFORMATION);
// 初始化Cipher为加密模式，设置密钥和初始化向量。
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKeySpec, ivParameterSpec);
// 加密数据。
byte[] encryptedData = cipher.doFinal(data.getBytes(java.nio.charset.StandardCharsets.UTF_8));
// 使用Base64编码加密后的数据。
return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedData);
}
/**
* 使用AES算法解密数据。
*
* @param encryptedData 使用Base64编码的加密数据。
* @return 解密后的数据。
*/
public static String decrypt(String encryptedData) throws Exception {
// 将AES密钥转换为SecretKeySpec对象。
SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(AES_KEY.getBytes(), AES_ALGORITHM);
// 将AES初始化向量转换为IvParameterSpec对象。
IvParameterSpec ivParameterSpec = new IvParameterSpec(AES_IV.getBytes());
// 获取AES算法的Cipher实例。
Cipher cipher = Cipher.getInstance(AES_TRANSFORMATION);
// 初始化Cipher为解密模式，设置密钥和初始化向量。
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKeySpec, ivParameterSpec);
// 使用Base64解码加密数据。
byte[] decodedData = Base64.getDecoder().decode(encryptedData);
// 解密数据。
byte[] decryptedData = cipher.doFinal(decodedData);
// 返回解密后的数据。
return new String(decryptedData, java.nio.charset.StandardCharsets.UTF_8);
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
String data = "Hello World";
String encryptedData = encrypt(data);
System.out.println("加密后的数据: " + encryptedData);
String decryptedData = decrypt(encryptedData);
System.out.println("解密后的数据: " + decryptedData);
}
}
运行结果：
加密后的数据: H+v+5je7lD1T5xZZC0kdqQ==
解密后的数据: Hello Dylan
AES 密钥更长，密钥空间更大，安全性更高，能有效抵抗暴力破解攻击。
当然，密钥长了，需要的存储空间也更多。
对称加密最大的问题是密钥管理。相比之下，非对称加密就没这个问题。
非对称加密：公钥加密，私钥解密，安全又灵活
非对称加密需要两把钥匙：公钥和私钥。
公钥和私钥是不同的，但它们是一对。用其中一把加密，就必须用另一把解密。比如，用公钥加密，就必须用私钥解密。
RSA：非对称加密的王者，应用广泛
RSA 算法是目前最流行的非对称加密算法。它由 Ron Rivest、Adi Shamir 和 Leonard Adleman 在 1978 年发明，名字就是用他们三个人的姓氏首字母组成的。
来看看 RSA 算法的 Java 实现：
import java.security.KeyFactory;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.PublicKey;
import java.security.Signature;
import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
import javax.crypto.Cipher;
import java.util.Base64;
public class RSA {
// 公钥
private static final String PUBLIC_KEY = "MIIBIjANBgkqhkiG9w0BAQEFAAOCAQ8AMIIBCgKCAQEA7lEECdl7Jzh1uAfH3MOgLaWgiTq4FnxwE3NQjs8T00TmRRyKH9WyfFhIUlIkSgThXq5O+w2w8I8g10mWlYy8J0zv7Ghbsqhd/BdQHtq5GbGHm45IH4UkVjV8ymfA5RrHnkBKn45F30jZtJdrVsQgXqOVjtEqE5zS5RxYXtCZ93Zs8pgkGQOr05f4gGvTybTX1fKmZvWwpRYfpqywKm99XKts+0zm9f8yM4Wz92nMIpgQOaSFEllmMY8o0Yh7l2ibAz2mW5BbtHmJlGpVtjj04uE66Fhg0PUaBOuU3PqDnmFpn7BAdIRn6df4Wa4eyh9gKBkpy2z8XtyRhsBO3l4ecQvWsEjlRQzM0KgWQK37GnNyb0G9WwKHY9YoXzGqOeA1h8hzqPA9G9ITlDks+1Gwp6D54oyxjFhLC5uyz3seW5Fg99HqR91FZ1gFuXcQ==";
// 私钥
private static final String PRIVATE_KEY = "MIIEpAIBAAKCAQEA7lEECdl7Jzh1uAfH3MOgLaWgiTq4FnxwE3NQjs8T00TmRRyKH9WyfFhIUlIkSgThXq5O+w2w8I8g10mWlYy8J0zv7Ghbsqhd/BdQHtq5GbGHm45IH4UkVjV8ymfA5RrHnkBKn45F30jZtJdrVsQgXqOVjtEqE5zS5RxYXtCZ93Zs8pgkGQOr05f4gGvTybTX1fKmZvWwpRYfpqywKm99XKts+0zm9f8yM4Wz92nMIpgQOaSFEllmMY8o0Yh7l2ibAz2mW5BbtHmJlGpVtjj04uE66Fhg0PUaBOuU3PqDnmFpn7BAdIRn6df4Wa4eyh9gKBkpy2z8XtyRhsBO3l4ecQvWsEjlRQzM0KgWQK37GnNyb0G9WwKHY9YoXzGqOeA1h8hzqPA9G9ITlDks+1Gwp6D54oyxjFhLC5uyz3seW5Fg99HqR91FZ1gFuXcQ==";
/**
* 使用RSA公钥加密
*
* @param data 明文数据
* @return 加密后的数据
*/
public static String encrypt(String data) throws Exception {
// 获取公钥
KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
byte[] keyBytes = Base64.getDecoder().decode(PUBLIC_KEY);
RSAPublicKey publicKey = (RSAPublicKey) keyFactory.generatePublic(new X509EncodedKeySpec(keyBytes));
// 使用RSA公钥加密
Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
byte[] encryptedData = cipher.doFinal(data.getBytes());
return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedData);
}
/**
* 使用RSA私钥解密
*
* @param encryptedData 使用RSA公钥加密的数据
* @return 解密后的数据
*/
public static String decrypt(String encryptedData) throws Exception {
// 获取私钥
KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
byte[] keyBytes = Base64.getDecoder().decode(PRIVATE_KEY);
RSAPrivateKey privateKey = (RSAPrivateKey) keyFactory.generatePrivate(new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes));
// 使用RSA私钥解密
Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
byte[] decryptedData = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(encryptedData));
return new String(decryptedData);
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
String data = "Hello RSA";
// 加密
String encryptedData = encrypt(data);
System.out.println("加密后的数据: " + encryptedData);
// 解密
String decryptedData = decrypt(encryptedData);
System.out.println("解密后的数据: " + decryptedData);
}
}
运行结果：
Encrypted data: kLKl+j90w34MwDu+k933znMxHnnajJeJCqIOfaYbiYT2IJrTmTisIGWvCJvtyprgMidObGxzhWAWs0lQKsq+dHZ70XG8m3ICMy4CxCYVdqOymEiSjD4HfEhKAZc58TDQ0J0qPdOpw+fqkmxsSG2sQmI87ffLx6ChbbuZlVrwJmm2KwuqWEwxuddilntsnZWLVn4uEXtHzHhrXm8RqOodVdLUemUxcV7N9x9v3DJyei7zZbTu2OEbija0bIHukQ9/yqZBbGSANfa8LVsQ+rsiKWd7+IGbPmsXmds8G6hgkkP1K2aHecOYgc8bo2vrY2httxadZzwqkknqn47eU+3cNg==
Decrypted data: Hello Dylan
RSA 的优点是安全性高。公钥可以随便公开，但私钥必须藏好，这样才能保证数据安全。它可以应用于数字签名、密钥协商等多种场景。
缺点是加密解密速度慢。密钥越长，加密解密的时间就越长。密钥太短容易被破解，密钥太长又会增加计算成本和存储空间。
加密算法选哪个？别挑花眼了！
今天我们简单回顾了五种常用的加密算法：对称加密算法（DES、AES）和非对称加密算法（RSA）。每种算法都有自己的特点和适用场景，但它们在加密效率、存储成本和计算开销等方面各有优劣。HTTPS 协议巧妙地结合了对称加密、非对称加密和哈希算法，大大提高了数据传输的安全性，确保了通信双方身份的真实性和数据的完整性。所以，理解和合理运用这些加密技术，对于保障互联网安全至关重要。
黑客/网络安全学习包
资料目录
成长路线图&学习规划
配套视频教程
SRC&黑客文籍
护网行动资料
黑客必读书单
面试题合集
因篇幅有限，仅展示部分资料，需要点击下方链接即可前往获取
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1.成长路线图&学习规划
要学习一门新的技术，作为新手一定要先学习成长路线图，方向不对，努力白费。
对于从来没有接触过网络安全的同学，我们帮你准备了详细的学习成长路线图&学习规划。可以说是最科学最系统的学习路线，大家跟着这个大的方向学习准没问题。
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2.视频教程
很多朋友都不喜欢晦涩的文字，我也为大家准备了视频教程，其中一共有21个章节，每个章节都是当前板块的精华浓缩。
因篇幅有限，仅展示部分资料，需要点击下方链接即可前往获取
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3.SRC&黑客文籍
大家最喜欢也是最关心的SRC技术文籍&黑客技术也有收录
SRC技术文籍：
黑客资料由于是敏感资源，这里不能直接展示哦！
4.护网行动资料
其中关于HW护网行动，也准备了对应的资料，这些内容可相当于比赛的金手指！
5.黑客必读书单
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6.面试题合集
当你自学到这里，你就要开始思考找工作的事情了，而工作绕不开的就是真题和面试题。
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