写给自己看的的密码学知识
最近在做一些蓝牙相关的开发，其中遇到了加密协议，之前没接触过这块，sha256，AES这些东西只知道名字，也没想到有一天会用到。眼看着10月即将过去，给自己定的一个月一篇水文的目标都快要达不到了，实在惭愧。趁着10月的尾巴，补上这篇。
摘要算法
摘要算法又称哈希算法、散列算法。它通过一个函数，把任意长度的数据转换为一个长度固定的数据串（通常用16进制的字符串表示），常用的有MD5, SHA1, SHA256，SHA512等。这种算法可以用来验证文件的有效性，比如某个文件下载下来是不是完整的，另外一种场景是，将用户密码存储到数据库中的时候，不存明文，而是存储密码的hash值
加盐
由于黑客可以通过反查内容和hash之间对应的表，来破解我们的密码，所以有了加盐的方式来提高安全性。比如用户的密码是123456，MD5得到的hash是e10adc3949ba59abbe56e057f20f883e，我们在计算hash时，可以在密码后拼接salt, 把密码变成123456salt，然后再计算并存到数据库里面，这样，即使黑客拿到了hash，也无法轻易通过反查表的方式得到密码。
HMAC
我们在调用一些API的时候，需要验证签名，可能会遇到使用HMAC-SHA256方式来验证签名，那么这个 HMAC-SHA256 和 SHA256 是一个东西吗，这两者有联系，但是其实不是一个东西。我们来看一个图：
我们可以看到HMAC算法里面的入参有两个，一个secretKey，一个message，最后输出一个MAC(message auth code)
HMAC的加密实现：HMAC (key, message) = H ( (key XOR opad ) + H( (key XOR ipad ) + message ) )
其中：
opad 是外部填充常数（0x5c5c5c…5c5c，一段十六进制常量）
ipad 是内部填充常数（0x363636…3636，一段十六进制常量）
我们可以看到，HMAC是使用了我们前面提到的摘要算法的，其中key相当于之前提到的盐，但是HMAC通过算法让这个过程更安全。
有了HMAC，平台侧可以把secret key发放给授权用户，用户调用api时，通过这个key，使用指定 的HMAC算法对内容加密，并把内容和sign一起给平台进行校验，如果平台算出的sign和请求带的sign一致，则返回正确的结果，否则就报错。这个过程就是验签。
对称加密和非对称加密
前面提到的算法虽然可以验证有效性，但是得到的hash值却不能用来解密来得到原文是什么。如果希望根据密文解密出原文，需要用到对称加密或者非对称加密。
对称加密的加密密钥和解密密钥使用同一个，所以速度相对较快，常见的算法有AES，DES等；
非对称加密的加密密钥和解密密钥是不同的，这样即便暴露了加密密钥，别人也不能知道原文是啥，从而安全性更高，常见的有RSA等。我们常用到的ssh免密码登录就用到了RSA算法。
AES
AES是常用的对称加密算法，它也是一种分组加密算法，也就是说，将原文分成一系列长度为16字节（128 bit）的块，进行加密运算之后再进行拼接得到密文。有人问了，如果原文的大小不是16字节的整数倍呢，那就需要先进行填充，使总数达到16字节的整数倍，具体怎么填充，详见填充模式。可以看下面这个视频来粗略了解下 https://www.bilibili.com/video/av883701367?t=168.7
填充模式
假如我们原文分块之后，最后一块是8字节，那么需要填充8字节。这8字节应该填充什么呢，这就是填充模式了，AES支持的填充模式有，NoPadding，PKCS5Padding，PKCS7Padding，ISO10126Padding等
具体每种模式的填充方式可以看这里：https://juejin.cn/post/6966832843104190472
工作模式
在加密的过程中，上一字节块的加密结果时候会对下一块的结果产生影响呢，这个就是由工作模式决定的，常见的工作模式有电子密码本：Electronic Code Book Mode (ECB)
密码分组链接：Cipher Block Chaining Mode (CBC)
密文反馈：Cipher Feedback Mode (CFB)
输出反馈：Output Feedback Mode (OFB)
对于每种工作模式的介绍可以看这里： https://juejin.cn/post/6967261330193678350
明文和密文长度关系
在原始数据长度为 16 的整数倍时
假如原始数据长度等于 16n，则使用 NoPadding 时加密后数据长度等于 16n，其它情况下加密数据长度等于 16*(n+1)。
在不足 16 的整数倍的情况下
假如原始数据长度等于 16n+m [其中 m 小于16]，除了 NoPadding 填充之外的任何方式，加密数据长度都等于 16(n+1)；
