加密算法知多少？数据安全靠它们！

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2023-06-04 01:14:11

加密算法：保护数字世界的基石

在当今数字时代，加密算法已成为保护我们的数据免受网络威胁的基石。从安全的在线通信到敏感信息的存储，加密算法扮演着不可或缺的角色，确保我们的数字足迹保持安全。

加密算法：揭开神秘面纱

加密算法本质上是数学函数，负责将清晰可读的文本（明文）转换成混乱而难以破译的代码（密文）。要访问原始数据，必须使用称为密钥的数字密码对其进行解密。这就好比一个密码箱，如果没有钥匙，是不可能打开的。

对称加密：简单而高效

对称加密是加密算法中最常用的类型。它使用同一个密钥来执行加密和解密过程，从而实现快速高效的数据保护。AES（高级加密标准）就是一种广受欢迎的对称加密算法，以其高安全性、高速度和低资源消耗而著称。

代码示例：使用 AES 加密和解密

import os
from Crypto.Cipher import AES

# 生成一个 128 位的密钥
key = os.urandom(16)

# 明文数据
plaintext = "This is a secret message."

# 创建一个 AES 加密器对象
encryptor = AES.new(key)

# 加密明文
ciphertext = encryptor.encrypt(plaintext)

# 创建一个 AES 解密器对象
decryptor = AES.new(key)

# 解密密文
decrypted_plaintext = decryptor.decrypt(ciphertext)

# 输出解密后的明文
print(decrypted_plaintext)

非对称加密：安全性优先

非对称加密采用不同的密钥来加密和解密数据。一种称为公钥的密钥用于加密，而另一称为私钥的密钥则用于解密。这种方法提供了更高的安全性，因为攻击者即使获得了公钥也无法解密数据，因为他们还需要私钥。

代码示例：使用 RSA 加密和解密

import rsa

# 生成一对 RSA 密钥对
(public_key, private_key) = rsa.newkeys(2048)

# 明文数据
plaintext = "Confidential information."

# 使用公钥加密明文
encrypted_data = rsa.encrypt(plaintext.encode('utf-8'), public_key)

# 使用私钥解密密文
decrypted_data = rsa.decrypt(encrypted_data, private_key).decode('utf-8')

# 输出解密后的明文
print(decrypted_data)

哈希函数：不可逆的数据指纹

哈希函数是一种特殊的加密算法，它将输入数据（无论长度如何）转换成长度固定的哈希值。哈希值是唯一且不可逆的，这意味着无法从哈希值中恢复原始数据。它们广泛用于数据完整性检查、密码存储和数字签名。

代码示例：使用 SHA-256 哈希函数

import hashlib

# 明文数据
plaintext = "Sensitive data."

# 创建一个 SHA-256 哈希对象
hasher = hashlib.sha256()

# 更新哈希对象以计算哈希值
hasher.update(plaintext.encode('utf-8'))

# 获取哈希值
hash_value = hasher.hexdigest()

# 输出哈希值
print(hash_value)