密码学基础：对称加密、非对称加密与杂凑算法解析

"本文主要介绍了密码学中的三种核心算法：对称密码、非对称密码和杂凑算法，并举例说明了它们在实际应用中的常见类型和工作原理。同时，提到了杂凑算法的安全性要求以及其在完整性校验和数字签名中的作用。" 在密码学中，对称密码是一种广泛应用的加密方式，其特点是加密和解密使用相同的密钥。常见的对称加密算法有DES、3DES、AES等。分组密码如AES将明文分为固定大小的数据块进行处理，而流密码则生成密钥流与明文逐位异或。对称加密的工作模式多样，如ECB、CFB、CBC和OFB模式，每种模式都有其特定的应用场景和安全性考虑。 非对称密码，也称为公钥密码，由Diffie-Hellman开创，其特点是加密和解密使用不同的密钥。RSA、DSA、DH和ECC是目前广泛使用的非对称密码体制。RSA基于大素数分解的困难性，而ECC则是基于椭圆曲线上的计算难题。非对称密码体制解决了密钥分发的问题，适合于公开通信中的安全需求。 杂凑算法，又称为哈希函数，是一种将任意长度的输入转换为固定长度输出的函数。它在密码学中起到关键的完整性验证和数字签名的作用。安全的杂凑函数应具备以下特性：输入可以任意长度，输出长度固定且通常为128位以上以防止生日攻击，计算输出容易，但找到两个不同的输入使得它们的哈希值相同在计算上是不可行的。这些特性确保了杂凑函数在防止篡改数据和验证信息完整性的高效性。常见的杂凑算法包括MD5、SHA-1和SHA-2系列。 国家商用密码算法，例如中国的国密算法，是为了满足国家安全和本土企业的需求而设计的一系列密码算法。这些算法在设计上通常会考虑本地法规、安全标准以及性能要求，以提供符合国内环境的加密和安全服务。 对称密码、非对称密码和杂凑算法构成了密码学的基础，它们在信息保密、身份验证、数据完整性等多个方面发挥着重要作用。随着技术的发展，这些算法不断演进，以应对新的安全挑战和需求。