隨著信息化的高速發(fā)展，人們對信息安全的需求接踵而至，人才競爭、市場競爭、金融危機(jī)、敵特機(jī)構(gòu)等都給企事業(yè)單位的發(fā)展帶來巨大風(fēng)險(xiǎn)，內(nèi)部竊密、黑客攻擊、無意識泄密等竊密手段成為了人與人之間、企業(yè)與企業(yè)之間、國與國之間的安全隱患。
什么是數(shù)據(jù)加密
數(shù)據(jù)加密指通過加密算法和加密密鑰將明文轉(zhuǎn)變?yōu)槊芪?，而解密則是通過解密算法和解密密鑰將密文恢復(fù)為明文。它的核心是密碼學(xué)。
數(shù)據(jù)加密仍是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對信息進(jìn)行保護(hù)的一種最可靠的辦法。它利用密碼技術(shù)對信息進(jìn)行加密，實(shí)現(xiàn)信息隱蔽，從而起到保護(hù)信息的安全的作用。
數(shù)據(jù)加密行業(yè)分析
信息安全傳統(tǒng)的老三樣（防火墻、入侵檢測、防病毒）成為了企事業(yè)單位網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基礎(chǔ)架構(gòu)，已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足用戶的安全需求，新型的安全防護(hù)手段逐步成為了信息安全發(fā)展的主力軍。例如主機(jī)監(jiān)控、文檔加密等技術(shù)。
當(dāng)今主流的兩大數(shù)據(jù)加密技術(shù)是磁盤加密和驅(qū)動級解密技術(shù)。
對稱加密技術(shù)
對稱加密采用了對稱密碼編碼技術(shù)，它的特點(diǎn)是文件加密和解密使用相同的密鑰，即加密密鑰也可以用作解密密鑰，這種方法在密碼學(xué)中叫做對稱加密算法，對稱加密算法使用起來簡單快捷，密鑰較短，且破譯困難，除了數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)（DES），另一個(gè)對稱密鑰加密系統(tǒng)是國際數(shù)據(jù)加密算法（IDEA），它比DES的加密性好，而且對計(jì)算機(jī)功能要求也沒有那么高。IDEA加密標(biāo)準(zhǔn)由PGP（Pretty Good Privacy）系統(tǒng)使用。
我們常見的經(jīng)典對稱加密算法有DES、IDEA、AES、國密SM1和SM4。接下來，我們一個(gè)個(gè)來看。
DES
DES全稱是Data Encryption Standard，即數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)，是一種使用密鑰加密的塊算法，密鑰長度為56位，1977年被美國聯(lián)邦政府的國家標(biāo)準(zhǔn)局確定為聯(lián)邦資料處理標(biāo)準(zhǔn)（FIPS），并授權(quán)在非密級政府通信中使用，隨后該算法在國際上廣泛流傳開來。
關(guān)于DES，還有一點(diǎn)特別有意思。DES包含一個(gè)關(guān)鍵模塊：S盒，其設(shè)計(jì)的原理一直沒有公開。因此，很多人都相信，這個(gè)S盒中存在后門，只要美國政府需要，就能夠解密任何DES密文。
IDEA
IDEA全稱是International Data Encryption Algorithm，即國際數(shù)據(jù)加密算法，是上海交通大學(xué)教授來學(xué)嘉與瑞士學(xué)者James Massey聯(lián)合提出的，這種算法是在DES算法的基礎(chǔ)上發(fā)展出來的，類似于三重DES。密鑰長度為128位。通過支付專利使用費(fèi)（通常大約是每個(gè)副本$6.00），可以在全世界廣泛使用IDEA。相比于DES和AES的使用受到美國政府的控制，IDEA的設(shè)計(jì)人員并沒有對其設(shè)置太多的限制，這讓IDEA在全世界范圍內(nèi)得到了廣泛地使用和研究。
AES
AES全稱是Advanced Encryption Standard，即高級加密標(biāo)準(zhǔn)，提供了128位、192位和256位三種密鑰長度。通常情況下，我們會使用128位的密鑰，來獲得足夠的加密強(qiáng)度，同時(shí)保證性能不受影響。目前，AES是國際上最認(rèn)可的密碼學(xué)算法。在算力沒有突破性進(jìn)展的前提下，AES在可預(yù)期的未來都是安全的。
國密SM1和SM4
SM1全稱是Cryptographic Algorithm，SM4全稱是Cryptographic Algorithm，SM1和SM4是中國政府提出的加密算法。SM1算法不公開，屬于國家機(jī)密，只能通過相關(guān)安全產(chǎn)品進(jìn)行使用。而SM4屬于國家標(biāo)準(zhǔn)，算法公開，可自行實(shí)現(xiàn)使用。國密算法的優(yōu)點(diǎn)顯而易見：受到國家的支持和認(rèn)可。
非對稱加密技術(shù)
1976年，美國學(xué)者Dime和Henman為解決信息公開傳送和密鑰管理問題，提出一種新的密鑰交換協(xié)議，允許在不安全的媒體上的通訊雙方交換信息，安全地達(dá)成一致的密鑰，這就是“公開密鑰系統(tǒng)”。相對于“對稱加密算法”這種方法也叫做“非對稱加密算法”。與對稱加密算法不同，非對稱加密算法需要兩個(gè)密鑰：公開密鑰（publickey）和私有密（privatekey）。公開密鑰與私有密鑰是一對，如果用公開密鑰對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，只有用對應(yīng)的私有密鑰才能解密；如果用私有密鑰對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，那么只有用對應(yīng)的公開密鑰才能解密。因?yàn)榧用芎徒饷苁褂玫氖莾蓚€(gè)不同的密鑰，所以這種算法叫作非對稱加密算法。
經(jīng)典的非對稱加密算法包括：RSA、ECC和國密SM2。接下來，我們一個(gè)個(gè)來看。
RSA
RSA是1977年由羅納德·李維斯特（Ron Rivest）、阿迪·薩莫爾（Adi Shamir）和倫納德·阿德曼（Leonard Adleman）一起提出的。RSA公開密鑰密碼體制的原理是：根據(jù)數(shù)論，尋求兩個(gè)大素?cái)?shù)比較簡單，而將它們的乘積進(jìn)行因式分解卻極其困難，因此可以將乘積公開作為加密密鑰。RSA是比較經(jīng)典的非對稱加密算法，它的主要優(yōu)勢就是性能比較快，但想獲得較高的加密強(qiáng)度，需要使用很長的密鑰。
ECC
ECC全稱是Elliptic Curve Cryptography，即橢圓加密算法。ECC是基于橢圓曲線的一個(gè)數(shù)學(xué)難題設(shè)計(jì)的。目前學(xué)術(shù)界普遍認(rèn)為，橢圓曲線的難度高于大質(zhì)數(shù)難題，160位密鑰的ECC加密強(qiáng)度，相當(dāng)于1088位密鑰的RSA。因此，ECC是目前國際上加密強(qiáng)度最高的非對稱加密算法。
國密SM2
SM2全稱是Cryptographic Algorithm。國密算法SM2也是基于橢圓曲線問題設(shè)計(jì)的，屬于國家標(biāo)準(zhǔn)，算法公開，加密強(qiáng)度和國際標(biāo)準(zhǔn)的ECC相當(dāng)。而國密的優(yōu)勢在于國家的支持和認(rèn)可。
散列算法
散列算法應(yīng)該是最常見到的密碼學(xué)算法了。大量的應(yīng)用都在使用MD5或者SHA算法計(jì)算一個(gè)唯一的id。作為密碼學(xué)的算法，散列算法除了提供唯一的id，其更大的利用價(jià)值還在于它的不可逆性。當(dāng)用戶注冊，提交賬號密碼時(shí)，作為一個(gè)安全的應(yīng)用，是絕對不能夠存儲明文密碼的。因此，我們對用戶的密碼通過散列算法進(jìn)行計(jì)算，存儲最終的散列值。
除了不可逆性，在密碼學(xué)上，我們對散列算法的要求還有：魯棒性（同樣的消息生成同樣的摘要）、唯一性（不存在兩個(gè)不同的消息，能生成同樣的摘要）。
經(jīng)典的散列算法包括MD5、SHA、國密SM3。接下來，我們一個(gè)個(gè)來看。
MD5
MD5全稱是Message-Digest Algorithm 5，即消息摘要算法，也是哈希散列2算法。MD5可以用來生成一個(gè)128位的消息摘要，MD5由美國密碼學(xué)家羅納德·李維斯特（Ronald Linn Rivest）設(shè)計(jì)，于1992年公開，用以取代MD4算法。MD5有兩個(gè)特性是很重要的，第一：明文數(shù)據(jù)經(jīng)過散列以后的值是定長的；第二：是任意一段明文數(shù)據(jù)，經(jīng)過散列以后，其結(jié)果必須永遠(yuǎn)是不變的。前者的意思是可能存在有兩段明文散列以后得到相同的結(jié)果，后者的意思是如果我們散列特定的數(shù)據(jù)，得到的結(jié)果一定是相同的。
SHA
SHA全稱是Secure Hash Algorithm，即安全散列算法。SHA家族的五個(gè)算法，分別是SHA-1、SHA-224、SHA-256、SHA-384，和SHA-512，由美國國家安全局（NSA）所設(shè)計(jì)，并由美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）發(fā)布；是美國的政府標(biāo)準(zhǔn)。和MD5相同，雖然SHA的唯一性也被破解了，但是這也不會構(gòu)成大的安全問題。目前，SHA-256普遍被認(rèn)為是相對安全的散列算法，也是我最推薦你使用的散列算法。
國密SM3
SM3全稱是Cryptographic Algorithm，其屬于國家標(biāo)準(zhǔn)，算法公開，加密強(qiáng)度和國際標(biāo)準(zhǔn)的SHA-256相當(dāng)。和國密SM2一樣，它的優(yōu)勢也在于國家的支持和認(rèn)可。
總的來說，在使用的時(shí)候，你要記住下面這些內(nèi)容：對稱加密具備較高的安全性和性能，要優(yōu)先考慮。在一對多的場景中（如多用戶訪問），存在密鑰分發(fā)難題的時(shí)候，我們要使用非對稱加密；不需要可逆計(jì)算的時(shí)候（如存儲密碼），我們就使用散列算法。
