现代密码学

为什么要学密码学？

什么是密码学？

密码学 = 算法 + 协议

保密通信系统模型

密码算法

1、按功能分类

2、按使用方式分类

算法准则

常见加密算法的对比和说明

对比和说明

Base64

https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Glossary/Base64
base64不是加密和解密算法，只是方便在互联网上传播数据。
为了方便把含有不可见字符串的信息用可见字符串表示出来，以便复制粘贴

【特点】：
1、可逆，可以直接转换为明文
2、同样的明文加密后生成的密文是固定的

【常见用途】：密钥、证书、一些图片传输（格式一般为： data:image/png;base64,编码 ）

【JS中使用】：window全局对象自带了2个方法进行编码和解码

let b = window.btoa("Hello, world"); // 编码
let a = window.atob(encodedData);    // 解码

URL编码

不是加密和解密算法，只是为了方便在url上附带中文等非常规的字符

【特点】：
1、可逆，可以直接转换为明文
2、同样的明文加密后生成的密文是固定的

【常见用途】：url上传递中文等非常规的字符给后端识别

【JS中使用】：window全局对象自带了2个方法进行编码和解码

let b = window.encodeURI("https://baidu.com:8080/?aaa=哈哈&bbb=2"); // 编码，'https://baidu.com:8080/?aaa=%E5%93%88%E5%93%88&bbb=2'
let a = window.decodeURI(b);    // 解码

散列算法（MD5、SHA）

又叫摘要算法，HASH算法，消息摘要

【特点】：
1、不可逆，无法解密
2、同样的明文加密后生成的密文是固定的

【常见用途】：
1、验证文件完整性
用md5加密文件，得到一个md5值，再把文件发给别人，告诉别人md5值；别人再用md5加密文件，看这个值是否一致，就知道文件中途有没有被修改过。

2、数据库储存用户密码（安全性中）
有的公司还是会把用户的密码用md5加密后储存在数据库，需要验证时，把用户发来的密码用md5加密，然后和数据库比对，就知道密码是否正确。
但是由于md5的特性，同样的明文生成的密文是一样的，因此可以通过建立一个庞大的库，来储存明文对应的密文，这样数据库被泄露，泄露的密文去库里搜索对应的明文（撞库），会有找到明文的风险，但是概率较低，除非是常见的密码如123456。
SHA系列的算法会比MD5安全，但是计算更慢

对称加密（DES、AES）

也叫单密钥加密，就是通过一个钥匙，来加密和解密，也就是钥匙是对称的（相同的）。DES是早期的对称加密算法，后来因为安全问题，被AES代替。

【特点】：
1、可逆，可以解密，
2、需要相同的密钥进行加密和解密
3、生成的密文不固定

【常见用途】：
1、无线通信：中间就算有人拿到密文，不知道key也无法解密
2、软件加密：适合一些无法获取到key的场景，不适合前后端传输，因为前端无法保证密钥不被查看到，一般用于内部系统，适合大数据量的加解密处理
3、硬件加密：如IC卡、门禁卡等，这些key一般不容易泄露

非对称加密（ECC，RSA）

非对称，是指钥匙不一样的，分为公钥和私钥。
公钥可以给别人（相当于用户名），私钥要自己留着（相当于密码）。
公钥和私钥是通过算法生成的，是一对的，加密时要用自己的私钥加密，别人解密需要用公钥解密。

【特点】：
1、可逆，可以解密，安全性高，加密速度较慢
2、需要密钥进行加密和解密，密钥加密，要用对应的公钥解密；公钥加密，要用对应的密钥解密。
3、生成的密文不固定

【常见用途】：
1、加解密，传输信息

2、数字签名
验证数据没有被篡改

3、数字证书
就是找个中间方，中间方能能保证用户（或服务器）的公钥一定是这个用户（或服务器）的

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JS中的密码学

https://developer.mozilla.org/zh-CN/docs/Web/API/SubtleCrypto
Web Cryptography API 描述了一套密码学工具，规范了 JavaScript 如何以安全和符合惯例的方式实现加密。

这些工具包括生成、使用和应用加密密钥对，加密和解密消息，以及可靠地生成随机数。

但是目前不安全的网站可能无法直接使用这套API，Window.crypto直接是undefined。

第三方库

已经有很方便的第三方库，如CryptoJS，极大方便我们使用，参考如下：
https://www.yuque.com/yejielin/mypn47/nsyztg#Y6WUQ