密码学研究-基本知识

引入：
最近项目组用到了一些密码学相关的知识，虽然这些话题我几年前就很熟悉了，并且还经历过很多经典算法破解的新闻，背景，细节，但是这里我还是希望炒下冷饭，方便以后直接拿来用。其实密码学这个话题非常重要，如果大家经常看谍战剧，尤其是牛小峰主演的诸多谍战剧，就不难发现密码学其实很重要，而且密码/密码本/发报机经常是谍报人员嘴上说最多的东西，也是敌我双方争夺的重点。本文主要讲密码学中的经典概念，我自己用visio画了一些图，以方便读者理解

1.现代密码学设计的基本原则-科克霍夫原则（数据的安全基于密钥而不是算法的保密）
这个原则是有道理的，因为算法是一个活的东西，它总是在不断的进步中，如果算法保密了，那么就缺少了对于算法的研究，从而没办法去更新或者设计更好的算法了。从历史上来看，以前红极一时的许多算法都被破解，然后被更可靠的算法所替代。所以，开放算法，对于整个密码学的发展是有好处的。对于密码的使用者来说，如果算法公开了，还可以让专家去评审算法，从而杜绝算法设计者故意在其算法中“开后门”。

2.从密码学的加密方式上看，密码学分为两大类，单向加密和双向加密。双向加密又分为两种：一种是对称加密，一种是非对称加密。如何去理解呢？
单向表示只有明文的加密过程，不用去处理密文。双向表示不仅有明文的加密过程，而且在适当时候还会对密文解密从而还原明文。
对称和非对称，其研究的过程都是加密和解密。如果加密密钥和解密密钥是同一个，那么这算对称，如果加密密钥和解密密钥不是同一个，那么算非对称。

3.单向加密，对称加密，非对称加密的典型的算法。

加密方式	主要使用场合	典型算法
单向加密	校验消息的完整性	MD5,SHA,MAC
对称加密	用于数据存储的加密	DES,AES
非对称加密	用于数据传输的加密	RSA,DSA,DH

4.加密方式的理解示意图（为了方便区分和理解，我所有消息发送者以及动作都用蓝色表示，接收者和动作都用黄色表示）：

对于单向加密：



对于对称加密：




对于非对称加密：




特别注意：公钥加密的内容必须私钥解密，私钥加密的内容必须公钥解密。