加解密与HTTPS（1）

您好，我是湘王，这是我的慕课手记，欢迎您来，欢迎您再来～

网络安全是最近几年越来越被社会和国家高层关注的问题，比如米国网络部队、棱镜门、乌云网事件、摄像头偷拍等。武汉在2019年就建成了全国最大也是唯一的网络安全基地（2016年10月1日，国家批示在武汉建设世界一流的国家网络安全学院）。

网络安全，外行看热闹，内行看门道——大多数人只知道是防范黑客对信息的窃取和攻击，但与黑客相比，代表黑灰产的黄牛党、羊毛党、金融诈骗、洗钱，甚至网络攻击，才是网络安全的重点盯、防、打对象。而密码学、通信协议、认证授权就是整个网络安全的三大底层支撑，就好比人离不开呼吸，没有它们，信息安全无从谈起。

密码学，顾名思义，就是研究编制密码和破译密码的学问，以前经常在谍战片中看到摩尔斯码，就是一种密码学的应用。

明文，是要发送的信息；而密文，是经过加密处理之后，隐藏原文含义的信息。

密钥就是那个加密过程。最直接的，就是密电本，比如一本书，收发双方知道书的页码和行列规则就可以据此来加密和解密信息。

现代密码学所涉及的学科包括：信息论、概率论、数论、计算复杂性理论、线性代数、离散数学、几何学、逻辑学等。

这里只说密码，只说和实际开发应用相关的东西。

加密算法，就是把明文变成密文的过程。这个过程可以有三种方式：

1、对称加密

2、非对称加密

3、不可逆加密

 

这里先说说对称加密算法。

所谓对称加密，就是信息的收发双方都需要事先知道密钥和加密规则，很多谍战剧中的主角，用就是这种对称加密算法。因为双方的密钥完全相同，所以叫对称加密。有几种常用的对称加密算法：

1、DES

2、3DES

3、AES

 

对称加密算的一般流程是这样的：

全称数据加密标准（Data Encryption Standard），广泛应用于POS、ATM、收费站等金融领域。DES是一种分组加密算法：每次处理固定长度的数据段，分组大小是64位。DES的安全性依赖于“混淆”与“扩散”这两个原则：混淆的目的是为隐藏任何明文同密文、或者密钥之间的关系，而扩散的目的则是使明文和密钥一起组成尽可能多的密文。DES加密过程的关键就是从给定的初始密钥中得到16个子密钥。

要加密一组明文，每个子密钥按照顺序（1-16）以一系列的位操作施加于数据上，每个子密钥一次，一共重复16次，每一次迭代称之为一轮：

而3DES，也就是Triple DES，是从DES向AES过渡的算法，使用3条56位的密钥对数据进行3次加密，是DES的升级版。

1、3DES的加密过程：加密-解密-加密（不全是加密）

2、3DES的解密过程：解密-加密-解密（不全是解密）

 

AES全称高级加密标准（Advanced Encryption Standard），微信小程序的加密传输就是用的它。

AES的加密过程大体上可以分为字节代换、行位移、列混合和轮密钥加这几个步骤，把DES的混淆和扩散最大化。AES也采取分组加密的方式，就是把一段话分成几段，每一段分别加密，然后再把它们拼接到一起成为密文。同样会把明文用相同的加密方法重复加密很多次。

密钥和明文一样，也会被分组，每次都将密钥中的一组数据加入到被加密的密文中，参与加密过程，这就是通常所说的轮密钥加。

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