加密算法

密码分为私钥和公钥密码两种，而介于私钥和公钥之间的密码称为混合密码。

私钥密码又称对称密码，该体制的特点是加密和解密使用相同的密钥。消息的收发双方必须事先通过安全渠道交换密钥。

优点︰加解密速度快、密文紧凑、使用长密钥时的难破解。
缺点∶密钥分配问题、密钥管理问题、无法认证源。

常见的对称密钥加密算法如下:DES、3DES、AES、RC4/5、IDEA。

公钥密码又称为非对称加密，就是对数据加密和解密的密钥是不同的。

优点:密钥分发方便、密钥保管量少、支持数字签名。
缺点:加密速度慢（计算量大，不适合加密大数据)、数据膨胀率高。

每个实体有两个密钥:公钥公开，私钥自己保存。

公钥加密，私钥解密，可实现保密通信
私钥加密，公钥解密，可实现数字签名

常见的非对称加密算法如下∶

RSA : 512位（或1024位）密钥，计算量极大，难破解。
Elgamal、ECC（椭圆曲线算法)、背包算法、Rabin、DH等。

混合密码∶发送方用对称密钥加密需要发送的消息，再用接收方的公钥加密对称密钥，然后一起发送给接收方;接收方先用自己的私钥解密得到对称密钥，然后用对称密钥解密得到明文。

国密加密算法-SM系列

《中华人民共和国密码法》密码分为核心密码、普通密码和商用密码，实行分类管理。

核心密码、普通密码用于保护国家秘密信息，属于国家秘密，由密码管理部门依法实行严格统一管理。
商用密码用于保护不属于国家秘密的信息，公民、法人可用。

国产密码算法∶是指由国家密码研究相关机构自主研发，具有相关知识产权的商用密码算法
目前已经公布的国产密码算法如下∶

SM1：对称加密，分组长度和密钥长度都为128比特
SM2：非对称加密，用于公钥加密算法、密钥交换协议、数字签名算法（椭圆曲线问题)
SM3：杂凑算法（哈希），分组512位，输出杂凑值长度为256位
SM4：对称加密，分组长度和密钥长度都为128比特
SM9：标识密码算法，支持公钥加密、密钥交换、数字签名等安全功能

哈希算法

HASH函数，又称为杂凑函数、散列函数，它能够将任意长度的信息转换成固定长度的哈希值（数字摘要），并且任意不同消息或文件所生成的哈希值是不一样的。
h表示hash函数，则h满足下列条件∶

(1) h的输入可以是任意长度的消息或文件M。
(2) h的输出的长度是固定的。
(3)给定h和M，计算h (M)是容易的。
(4)给定h的描述，找两个不同的消息M1和M2，使得h ( M1 ) =h (M2)是计算上不可行的。

哈希函数特性︰不可逆性(（单向)、无碰撞性、雪崩效应。

常见的Hash算法有:

(1) MD5算法∶以512位数据块为单位来处理输入，产生128位的信息摘要。常用于文件校验。
(2) SHA算法︰以512位数据块为单位来处理输入，产生160位的哈希值，具有比MD5更强的安全性。
(3) SM3国产算法︰消息分组长度为512比特，输出256位摘要。

HASH应用

(1) 文件完整性校验

(2) 账号密码存储（哈希存储、盐+哈希）

(3) 用户身份认证（增加随机数R）

数字签名

现实生活中，我们经常签名，并且按手印，主要通过独一无二的笔迹和手印来防止抵赖。在计算机世界通过数字签名来实现同样的功能。签名方用自己的私钥进行签名，对方收到后，用签名方的公钥进行验证。
数字签名是用于确认发送者身份和消息完整性的一个加密消息摘要，具有如下特点︰

(1)数字签名是可信的。
(2)数字签名不可伪造。
(3)数字签名不能重新使用。
(4)签名文件是不能改变的。
(5)数字签名不能抵赖。
(6)接收者能够核实发送者身份。

常用的签名算法是RSA，采用发送者私钥签名，接收方收到数据后，采用发送者的公钥进行验证。可以直接对明文进行签名，由于明文文件可能很大，这种签名方案效率低。所以也可以先由明文生成Hash ( 比如MD5生成128位），再对Hash值进行签名，效率更高。

数字证书

数字证书的作用是确定对方的公钥

数字证书和身份证类似

PKI体系结构

1、用户/终端实体:指将要向认证中心申请数字证书的客户，可以是个人，也可以是集团或团体、某政府机构等。
2、注册机构RA∶负责受理用户申请证书，对申请人的合法性进行认证，并决定是批准或拒绝证书申请。注册机构并不给用户签发证书，而只是对用户进行资格审查。较小的机构，可以由CA兼任RA的工作。
3、证书颁发机构CA∶负责给用户颁发、管理和撤销证书。
4、证书发布系统∶负责证书发放，如可以通过用户自已或是通过目录服务。

CRL库:证书吊销列表，存放过期或者无效证书。