密码学基础知识

　　最近比较喜欢上CSDN论坛，碰到了很多网友关于密码学方面的问题，发现很多人对密码学的基础知识不够了解，会引起一些误解，甚至笑话。比如用MD5来加密，MD5如何解密等等之类的。我想既然大家都是搞软件的或者编程的，也应该有些计算机知识，这些基础知识还是要懂的。理解起来也应该比较容易，所以来通俗易懂的给大家讲一下。

1.密码学的作用与基本概念

首先说明密码学与加密解密不是一回事：密码学包括的范围很广，它是一个大的学科，包括密码协议、密码算法、散列算法、数字签名、数字水印以及密码分析等很多内容。而我们程序中用的加密与解密只是它的一个方面。

基本概念与模型也没必要多说，密码学所研究的内容：简单的说就是一个发送者，一个接受者之间，如何安全有效的传递信息的问题。下面说说大家经常用到的几个概念。

2.几个基本概念

数据加密是我们日常用得最多的，就是采用一种加密算法和特定的密钥来对重要的敏感信息进行保护，当需要时再进行解密。加密算法总的来说可以分为两类：

1) 对称加密算法。就是我们通常所说的DES,RC2,AES等，这些都是现在国际上用得比较多的，可是说是事实上的国际标准吧。它的加密密钥和解密密钥是相同的，密钥的长度根据不同的算法可以采用不同的长度，一般为128，192，256位。对称加密的速度快，但是密钥分发是一个困难问题(一般的较小的应用都不需要考虑这个问题)。一般的大量数据的加密多是采用对称加密算法的。.NET中有4种默认的对称加密算法。大家可以直接使用。

2) 非对称加密算法，也称公钥密码。比如我通常所说的RSA,公钥密码的特殊之处在于它的加密密钥和解密密钥是不相同的，一般人看来，这是件很神奇的事情。就是它的这个特性给密钥分发困难带来了绝佳的解决方案。比如，用对称密码加密明文，而用非对称密码加密对称密码的密钥，然后将密文进行传输即可，接受者，利用自己的私钥来解密非对称密码加密过的密文，即会得到对称加密的密钥，然后用来解密明文。非对称密码对于一般的应用来说也用得比较少，而且它的加解密速度慢，只适合加密少量的重要数据。它的密钥很长，大约800-2048位不等吧，具体要看所采用的大素数。

3) 散列函数。也就是通常所说的哈希函数，常用的就是MD5,SHA了。哈希函数的作用就是相当于“指纹”，它是不可逆的，可以没有密钥，也可以使用密钥。给定一任意的长度消息M，都可以产生固定长度的散列值m。散列函数必须满足的特性就是:计算M的散列值要快，反之则是相当困难的，且找到2个具有相同散列值的消息是困难的。一般用于防止篡改，比如很多大型的软件下载的时候，都会在网站公布文件的散列值，下载后就可以根据工具计算其散列值对比，看文件是否正确或者遭到修改。哈希完全不等于加密，很多时候开发人员都对用户表中的密码进行哈希后保存，实际上不叫做加密，只是相当于把密码的“特征指纹”保存下来，而对非法攻击者来说，在不知道真实的“密码”的情况下，得到有相同指纹的密码是极为困难的。