加密算法原理与常见算法

加密算法是一种用以维护数据安全和隐私的技术，它可以将随意长度的数据（称为“明文”）转换成固定或是可变长度的字符串（称为“密文”）。加密算法的作用是将数据开展有规矩的转换，从而使只有掌握正确的密匙的人才能修复初始的数据。加密算法在网络通讯、数据存储、电子签名等领域有着广泛应用。

加密算法的原理是什么？

加密算法的原理是把输入数据按照一定的数学函数或是逻辑规则开展计算，从而获得一个有别于原始记录输出。不同的加密算法有不同的计算函数或是标准，但一般都包括以下几种因素：

•明文：输入到加密算法里的原始记录，可以是随意格式文字、数据、文件等。

•密匙：用以操纵加密算法参数值，可以是一个数字、一个字符串、一个文件等。密匙决定了加密算法的输出结果，只有有着正确密匙才能进行数据加密或是破译。

•加密函数：用以将明文和密匙开展计算，从而获得一个与明文不同输出，称为密文。加密函数是一个单向函数，即给出明文和密匙，能够很容易地算出密文，但给出密文和密匙，却难以算出明文。

•密文：导出到加密算法里的转换后的数据，一般是一串看似无意义的字符。密文只有通过破译函数才能恢复成明文。

比如，假定我们使用凯撒密码这类简单的加密算法，它可以将随意长度的英文字母转换成另外一些英语字母。凯撒密码的运算规则如下：

•明文：输入到凯撒密码中的英文字母，比如“HELLO”。

•密匙：用以操纵凯撒密码的偏移，即每个字母往后挪动多少位，比如“3”。

•加密函数：用以将明文和密匙开展计算，将要每个字母往后挪动特定位数，并在Z以后返回A，从而获得一个与明文不同输出，比如“KHOOR”。

•密文：导出到凯撒密码里的转换后的英文字母，比如“KHOOR”。

常见的加密算法有哪些？

一、对称密钥加密算法

对称密钥加密算法是最早被使用的加密算法之一。这类算法应用相同的密匙来加密和破译数据。对称密钥加密算法的优势是速度很快，适用于海量数据的加密和破译。常见的对称密钥加密算法有DES、3DES、AES等。

1、DES算法

DES算法是一种对称密钥加密算法，它使用56位密匙来加密数据。DES算法的加密过程包含16个轮数的转换，每个轮数都包括替代、置换、移位和异或等行为。DES算法的缺点是密匙长度过短，易遭受暴力破解攻击。

2、3DES算法

3DES算法是DES算法的增强版，它使用3个56位密匙来加密数据。3DES算法的加密过程包含3个DES轮数，每个轮数都采用不同的密匙进行加密。3DES算法的优势是安全性较高，但速度比DES慢。

3、AES算法

AES算法是当前最流行的对称密钥加密算法之一，它使用128、192或256位密匙来加密数据。AES算法的加密过程包含轮密钥加、字节代换、行移位和列混淆等行为。AES算法的优势是安全性高、速度快、扩展性好。

二、非对称密钥加密算法

非对称密钥加密算法是一种采用不同的密匙来加密和破译数据的加密算法。这类算法应用公钥和私钥来加密和解密数据。公钥是公开的，任何人都能获得，而私钥是保密的，只有拥有者才能获得。非对称密钥加密算法的优势是安全性高，但速度较慢。常见的非对称密钥加密算法有RSA、DSA等。

1、RSA算法

RSA算法是最早普遍使用的非对称密钥加密算法之一，它使用公钥和私钥来加密和解密数据。RSA算法的加密过程包含选择两个大质数、计算模数、生成公钥和私钥、加密和解密等行为。RSA算法的优势是安全性高，但速度较慢。

2、DSA算法

DSA算法是一种电子签名算法，它使用公钥和私钥来生成和验证电子签名。DSA算法的加密过程包含选择一个大质数、生成公钥和私钥、生成电子签名和验证电子签名等行为。DSA算法的优势是安全性高、速度快。

三、哈希算法

哈希算法是一种将

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