常见的WEB加密方式

一、Base64

Base64编码可以成为密码学的基石。

简述：

可以将任意的二进制数据进行Base64编码。
所有的数据都能被编码为并只用65个字符就能表示的文本文件。（ 65字符：A~Z a~z 0~9 + / = ）
编码后的数据小于编码前数据的4/3，会大于 1/3左右。

命令行进行Base64编码和解码

编码：base64 123.png -o 123.txt
解码：base64 123.txt -o test.png -D

Base64编码的原理

1)将所有字符转化为ASCII码；
2)将ASCII码转化为8位二进制；
3)将二进制3个归成一组(不足3个在后边补0)共24位，再拆分成4组，每组6位；
4)统一在6位二进制前补两个0凑足8位；
5)将补0后的二进制转为十进制；
6)从Base64编码表获取十进制对应的Base64编码；

Base64编码的说明

a.转换的时候，将三个byte的数据，先后放入一个24bit的缓冲区中，先来的byte占高位。
b.数据不足3byte的话，于缓冲区中剩下的bit用0补足。然后，每次取出6个bit，按照其值选择查表选择对应的字符作为编码后的输出。
c.不断进行，直到全部输入数据转换完成。
d.如果最后剩下两个输入数据，在编码结果后加1个“=”；
e.如果最后剩下一个输入数据，编码结果后加2个“=”；
f.如果没有剩下任何数据，就什么都不要加，这样才可以保证资料还原的正确性。

二、单向散列函数（MD5，SHA1，SHA512）

特点

加密后密文的长度是定长（32个字符的密文）的

如果明文不一样，那么散列后的结果一定不一样

如果明文一样，那么加密后的密文一定一样（对相同数据加密，加密后的密文一样）

所有的加密算法是公开的

不可以逆推反算（不能根据密文推算出明文），但是可以暴力破解，碰撞监测

加密优化

1）先加盐，然后再进行MD5
2）先乱序，再进行MD5加密
3）乱序|加盐，多次MD5加密等
4）使用消息认证机制，即HMAC-MD5-先对密钥进行加密，加密之后进行两次MD5散列

加密命令行

MD5加密-字符串    $ echo -n "520it" |md5
MD5加密-文件1     $ md5 abc.png
SHA1加密：       $ echo -n "520it" |openssl sha -sha1
SHA256          $ echo -n "520it" |openssl sha -sha256
SHA512          $ echo -n "520it" |openssl sha -sha512
hmacMD5加密      $ echo -n "520it" |openssl dgst -md5 -hmac "123"

三、对称加密

经典算法

DES 数据加密标准
3DES 使用3个密钥，对消息进行（密钥1·加密）+（密钥2·解密）+（密钥3·加密）
AES 高级加密标准

加密／解密使用相同的密码，且是可逆的

加密模式:

ECB（Electronic CodeBook）分组模式，又称 电子密码本模式；
CBC（Cipher-block chaining）密文分组链接模式｜电子密码链条

四、非对称加密

特点：

使用公钥加密，使用私钥解密
公钥是公开的，私钥保密
加密处理安全，但是性能极差
公匙与私匙相对应 ,但确保不被伪造的主要原因是
可以在认证机构上( 的数字签名 )查询和私匙不公开

造成的结果就是 投资大，多个认证体系之间的交叉认证实现困难 。

经典算法RSA

1）RSA 原理（1）求N，准备两个质数p和q,N = p x q（2）求L,L是p-1和q-1的最小公倍数。L = lcm（p-1,q-1）（3）求E，E和L的最大公约数为1（E和L互质）（4）求D，E x D mode L = 1
2）RSA加密小实践（1）p = 17,q = 19 =>N = 323（2）lcm（p-1,q-1）=>lcm（16，18）=>L= 144（3）gcd（E,L）=1 =>E=5（4）E乘以几可以mode L =1? D=29可以满足（5）得到公钥为：E=5,N=323（6）得到私钥为：D=29,N=323（7）加密 明文的E次方 mod N = 123的5次方 mod 323 = 225（密文）（8）解密 密文的D次方 mod N = 225的29次方 mod 323 = 123（明文）

openssl生成密钥命令

作用	命令
生成强度是 512 的 RSA 私钥：	openssl genrsa -out private.pem 512
以明文输出私钥内容：	openssl rsa -in private.pem -text -out private.txt
校验私钥文件：	openssl rsa -in private.pem -check
从私钥中提取公钥：	openssl rsa -in private.pem -out public.pem -outform PEM -pubout
以明文输出公钥内容：	openssl rsa -in public.pem -out public.txt -pubin -pubout -text
使用公钥加密小文件：	openssl rsautl -encrypt -pubin -inkey public.pem -in msg.txt -out msg.bin
使用私钥解密小文件：	openssl rsautl -decrypt -inkey private.pem -in msg.bin -out a.txt
将私钥转换成 DER 格式：	openssl rsa -in private.pem -out private.der -outform der
将公钥转换成 DER 格式：	openssl rsa -in public.pem -out public.der -pubin -outform der

五、数字签名

应用场景

需要严格验证发送方身份信息情况

数字签名原理

1）客户端处理
①对”消息”进行 Hash 得到 “消息摘要”
②发送方使用自己的私钥对”消息摘要” 加密( 数字签名 )
③把 数字签名 附着在”报文”的末尾一起发送给接收方
2）服务端处理
①对”消息” Hash 得到 “报文摘要”
②使用公钥对” 数字签名 ” 解密
③对结果进行匹配

六、数字证书

简介

证书和驾照很相似，里面记有姓名、组织、地址等个人信息，以及属于此人的公钥，并有认证机构施加数字签名,只要看到公钥证书，我们就可以知道认证机构认证该公钥的确属于此人

数字证书的内容

1）公钥
2）认证机构的**数字签名**

证书的生成步骤

作用	命令
生成私钥	openssl genrsa -out private.pem 1024
创建证书请求	openssl req -new -key private.pem -out rsacert.csr
生成证书并签名，有效期10年	openssl x509 -req -days 3650 -in rsacert.csr -signkey private.pem -out rsacert.crt
将 PEM 格式文件转换成 DER 格式	openssl x509 -outform der -in rsacert.crt -out rsacert.der
导出P12文件	openssl pkcs12 -export -out p.p12 -inkey private.pem -in rsacert.crt

数字证书需要数字签名加密认证 , 而数字签名应用了非对称加密

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一、Base64

简述：

Base64编码的原理

Base64编码的说明

二、单向散列函数（MD5，SHA1，SHA512）

特点

加密优化

加密命令行

三、对称加密

经典算法

加密／解密使用相同的密码，且是可逆的

加密模式:

四、非对称加密

特点：

经典算法RSA

openssl生成密钥命令

五、数字签名

应用场景

数字签名原理

六、数字证书

简介

数字证书的内容

证书的生成步骤

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