散列是信息的提炼,通常其长度要比信息小得多,且为一个固定长度。加密性强的散列一定是不可逆的,这就意味着通过散列结果,无法推出任何部分的原始信息。任何输入信息的变化,哪怕仅一位,都将导致散列结果的明显变化,这称之为雪崩效应。散列还应该是防冲突的,即找不出具有相同散列结果的两条信息。具有这些特性的散列结果就可以用于验证信息是否被修改。
散列算法可以用来加密token生成签名, 以便token信息不暴露在网络同时还能验证登录的有效性。
1.1. md5
全写: Message Digest Algorithm MD5(中文名为消息摘要算法第五版)
输出: 128bit
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、弱抗碰撞: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。
5、强抗碰撞:想找到两个不同的数据,使它们具有相同的MD5值,是非常困难的。
缺陷:
Md5一度被认为十分靠谱。
2004年8月17日的美国加州圣巴巴拉的国际密码学会议(Crypto’2004)上,来自中国山东大学的王小云教授做了破译MD5、HAVAL-128、 MD4和RIPEMD算法的报告,公布了MD系列算法的破解结果。
2009年,冯登国、谢涛二人利用差分攻击,将MD5的碰撞算法复杂度从王小云的2^42进一步降低到2^21,极端情况下甚至可以降低至2^10。仅仅2^21的复杂度意味着即便是在2008年的计算机上,也只要几秒便可以找到一对碰撞。
Md5已老, 在安全性要求较高的场合,不建议使用。
1.2 sha1
全名: 安全哈希算法(Secure Hash Algorithm)
输出: 160bit
相同点:
因为二者均由MD4导出,SHA-1和MD5彼此很相似。相应的,他们的强度和其他特性也是相似。
不同点:
1. 对强行攻击的安全性:最显著和最重要的区别是SHA-1摘要比MD5摘要长32 位。使用强行技术,产生任何一个报文使其摘要等于给定报摘要的难度对MD5是2^128数量级的操作,而对SHA-1则是2^160数量级的操作。这样,SHA-1对强行攻击有更大的强度。
2. 对密码分析的安全性:由于MD5的设计,易受密码分析的攻击,SHA-1显得不易受这样的攻击。
3. 速度:在相同的硬件上,SHA-1的运行速度比MD5慢。
所谓加盐, 就是在原本需要加密的信息基础上,糅入其它内容salt。签名的生成就是一次加盐。
对称加密
本系统使用对称加密对用户密码进行加密以及生成token字符串。
AuthCode是康盛科技发明的加密方式, 开源产品Discuz的密码是用这个算法进行加密。但是有点遗憾,这个函数所有权属于康盛创想,并不能自由使用的。不知使用是否有风险??
高级加密标准(英语:Advanced Encryption Standard,缩写:AES),在密码学中又称Rijndael加密法,是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。这个标准用来替代原先的DES,已经被多方分析且广为全世界所使用。
非对称加密
RSA是目前最有影响力的公钥加密算法,它能够抵抗到目前为止已知的绝大多数密码攻击,已被ISO推荐为公钥数据加密标准。RSA的安全基于大数分解的难度。其公钥和私钥是一对大素数(100到200位十进制数或更大)的函数。从一个公钥和密文恢复出明文的难度,等价于分解两个大素数之积(这是公认的数学难题)。
算法描述:
(1)选择一对不同的、足够大的素数p,q。
(2)计算n=pq。
(3)计算f(n)=(p-1)(q-1),同时对p, q严加保密,不让任何人知道。
(4)找一个与f(n)互质的数e(公钥指数),且1
(5)计算d(私钥指数),使得de≡1 mod f(n)。这个公式也可以表达为d ≡e-1 mod f(n)
注,≡是数论中表示同余的符号。
(6)公钥KU=(e,n),私钥KR=(d,n)。
(7)加密时,先将明文变换成0至n-1的一个整数M。若明文较长,可先分割成适当的组,然后再进行交换。设密文为C,则加密过程为:
。

(8)解密过程为:
。

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