实际项目中常用的加密算法及使用场景

秒速五厘米 2022-06-15 03:54 138阅读 0赞

实际项目中的登陆认证、web api接口调用、支付接口调用等场合经常涉及到：md5、sh、 rsa等算法。各大银行接口中经常使用MD5算法对调用接口参数进行签名防篡改。

# **1.MD5** #

## （1）MD5定义： ##

MD5即Message-Digest Algorithm 5（信息-摘要算法5），用于确保信息传输完整一致。是计算机广泛使用的杂凑算法之一（又译摘要算法、哈希算法），主流编程语言普遍已有MD5实现。将数据（如汉字）运算为另一固定长度值，是杂凑算法的基础原理，MD5的前身有MD2、MD3和MD4。

## （2）MD5算法具有以下特点： ##

1、压缩性：任意长度的数据，算出的MD5值长度都是固定的。

2、容易计算：从原数据计算出MD5值很容易。

3、抗修改性：对原数据进行任何改动，哪怕只修改1个字节，所得到的MD5值都有很大区别。

4、强抗碰撞：已知原数据和其MD5值，想找到一个具有相同MD5值的数据（即伪造数据）是非常困难的。

MD5的作用是让大容量信息在用数字签名软件签署私人密钥前被"压缩"成一种保密的格式（就是把一个任意长度的字节串变换成一定长的十六进制数字串）。除了MD5以外，其中比较有名的还有sha-1、RIPEMD以及Haval等。

## （3）MD5应用场景： ##

#### A.一致性验证 ####

MD5的典型应用是对一段信息（Message）产生信息摘要（Message-Digest），以防止被篡改。MD5就可以为任何文件（不管其大小、格式、数量）产生一个同样独一无二的“数字指纹”，如果任何人对文件做了任何改动，其MD5值也就是对应的“数字指纹”都会发生变化。

#### B.数字签名 ####

MD5的典型应用是对一段Message(字节串)产生fingerprint(指纹），以防止被“篡改”。举个例子，你将一段话写在一个叫 readme.txt文件中，并对这个readme.txt产生一个MD5的值并记录在案，然后你可以传播这个文件给别人，别人如果修改了文件中的任何内容，你对这个文件重新计算MD5时就会发现（两个MD5值不相同）。如果再有一个第三方的认证机构，用MD5还可以防止文件作者的“抵赖”，这就是所谓的数字签名应用。

#### C.安全访问认证 ####

MD5还广泛用于操作系统的登陆认证上，如Unix、各类BSD系统登录密码、数字签名等诸多方面。如在Unix系统中用户的密码是以MD5（或其它类似的算法）经Hash运算后存储在文件系统中。当用户登录的时候，系统把用户输入的密码进行MD5 Hash运算，然后再去和保存在文件系统中的MD5值进行比较，进而确定输入的密码是否正确。通过这样的步骤，系统在并不知道用户密码的明码的情况下就可以确定用户登录系统的合法性。这可以避免用户的密码被具有系统管理员权限的用户知道。

#### D.缺点与不足： ####

2014年中国山东大学的王小云教授公布破译了MD5、HAVAL-128、 MD4和RIPEMD算法的报告。通过加速的杂凑与冲撞方法破译了MD5算法。

### (4)实践举例：web api调用认证中，客户端和服务端通过相同的公钥对提交参数进行MD5加密，进行验证。 ###

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# **2.RSA:** #

## （1）RSA定义： ##

RSA为公钥加密体制：

A.乙方生成两把密钥（公钥和私钥）。公钥是公开的，任何人都可以获得，私钥则是保密的。

B.甲方获取乙方的公钥，然后用它对信息加密。

C.乙方得到加密后的信息，用私钥解密。

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## （2）特点： ##

### A.便于理解，使用广泛。 ###

RSA算法是第一个能同时用于加密和数字签名的算法，也易于理解和操作。RSA是被研究得最广泛的公钥算法，从提出到现今的三十多年里，经历了各种攻击的考验，逐渐为人们接受，普遍认为是目前最优秀的公钥方案之一。

### B.缺点与不足：加密和解密花费时间长、速度慢，只适合对少量数据进行加密。 ###

为提高保密强度，RSA密钥至少为500位长，一般推荐使用1024位。这就使加密的计算量很大。为减少计算量，在传送信息时，常采用传统加密方法与公开密钥加密方法相结合的方式，即信息采用改进的DES或IDEA对话密钥加密，然后使用RSA密钥加密对话密钥和信息摘要。对方收到信息后，用不同的密钥解密并可核对信息摘要。

## **(3) rsa算法举例：** ##

### **3.1ssh口令登录：** ###

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### **3.2ssh公钥登录：** ###

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