# 数据安全
对数据安全的处理主要分为：
- 摘要算法，不属于加解密算法，对一份数据内容生成一个唯一不变的 hash 值，只要内容不变，生成的 hash 值就不会变。整个过程不可逆。
- 加密算法，可以对原始数据内容加密，之后还可以进行解密获得原始内容的算法。其又分为对称加密和非对称加密。
# 摘要算法
消息摘要算法的主要特征是加密过程不需要密钥，并且经过加密的数据无法被解密，可以被解密逆向的只有CRC32算法，只有输入相同的明文数据经过相同的消息摘要算法才能得到相同的密文。
一些使用场景：
- 将明文密码通过摘要算法生成散列值后，再存入数据库
- 文件断点续传与秒传，用摘要确定文件的唯一性
- 数字签名
摘要算法的特点：
- 无论输入的消息有多长，计算出来的消息摘要的长度总是固定的。
- 消息摘要看起来是“随机的”，但并不是真正随机的，因为用相同的算法对相同的消息求两次摘要，其结果必然相同；而若是真正随机的，则无论如何都是无法重现的。因此消息摘要是“伪随机的”。
- 只要输入的消息不同，对其进行摘要以后产生的摘要消息也必不相同。
- 消息摘要函数是无陷门的单向函数，即只能进行正向的信息摘要，而无法从摘要中恢复出任何的消息，甚至根本就找不到任何与原信息相关的信息。
- 好的摘要算法，没有人能从中找到“碰撞”，虽然“碰撞”是肯定存在的。即对于给定的一个摘要，不可能找到一条信息使其摘要正好是给定的。或者说，无法找到两条消息，使它们的摘要相同。
常见摘要算法有： MD5, SHA1, SHA224, SHA256, SHA3, SHA384, SHA512
比如，以下是这些摘要算法对字符串 'helloworld' 执行后的结果
| 算法 | Bit | 长度 | 结果(十六进制字符串) |
|---|---|---|---|
MD5 | 128 | 32 | fc5e038d38a57032085441e7fe7010b0 |
SHA1 | 160 | 40 | 6adfb183a4a2c94a2f92dab5ade762a47889a5a1 |
SHA224 | 244 | 56 | b033d770602994efa135c5248af300d81567ad5b59cec4bccbf15bcc |
SHA256 | 256 | 64 | 936a185caaa266bb9cbe981e9e05cb78cd732b0b3280eb944412bb6f8f8f07af |
SHA3 | 512 | 128 | 9f65a7b5b085f6e92901a491e4dec19fcb89331b67db3b86c472aae049d8ef6141f79895d1cbef19ee529ca37c97843ca4deb3351d8ff9e182bc004097deca98 |
SHA384 | 384 | 96 | 97982a5b1414b9078103a1c008c4e3526c27b41cdbcf80790560a40f2a9bf2ed4427ab1428789915ed4b3dc07c454bd9 |
SHA512 | 512 | 128 | 1594244d52f2d8c12b142bb61f47bc2eaf503d6d9ca8480cae9fcf112f66e4967dc5e8fa98285e36db8af1b8ffa8b84cb15e0fbcf836c3deb803c13f37659a60 |
# 加密算法
加密算法，是可以对原始数据内容加密，之后还可以进行解密获得原始内容的算法。
加密算法又分为：
- 对称加密，加密和解密都使用同一个密钥，通常称之为 Session Key 。
- 非对称加密，加密和解密所使用的不是同一个密钥，通常有两个密钥，称为公钥(Public Key)和私钥(Private Key)，通常，公钥可公开，用于加密，私钥不应公开，用于解密。
# 对称加密
对称加密，加密和解密都使用同一个密钥。
缺点是密钥暴露后，获得密钥的人都可以进行解密，比如服务端和客服端如果要使用对称加密，服务端需要将密钥传递给客户端，如果被其他人获取到密钥，那加密的内容就没有意义了。
常用的对称加密算法有： AES、DES、Triple DES、Rabbit、RC4、RC4Drop 等。
现在普遍使用的是 AES 算法。
# 非对称加密
一些使用场景：
- 数字签名和数字证书
- 比特币交易
加密和解密所使用的不是同一个密钥，通常有两个密钥，称为“公钥”和“私钥”，用公钥可以解开私钥加密的信息，反之亦成立。通常，公钥可公开，用于加密，私钥不应公开，用于解密。
这样，服务端只需要将公钥告知客户端，客户端使用公钥将数据加密后，传输给服务端，服务端使用自己手上的私钥将内容解密出来即可。
常用的非对称加密算法有：RSA、EIGamal、DSA 等。
目前普遍使用的是 RSA 算法。
# 数字签名
数字签名是非对称密钥加密技术与数字摘要技术的应用。
数字签名是只有信息的发送者才能产生的，别人无法伪造的一段数字串，这段数字串同时也是对信息的发送者发送信息真实性的一个有效证明。一套数字签名通常定义两种互补的运算，一个用于签名，另一个用于验证。
比如，服务端想要发送一份数据给客户端，为了防止数据不被冲突截获修改，服务端对这份数据进行摘要算法，获取一个 hash 值，然后再用服务端的私钥对这个 hash 值进行加密，这样生成的就是数字签名，将数字签名随着数据一起发送给客户端。
客户端收到了数据和数字签名，然后用手上的公钥将数字签名解密，获取到服务端发送的真实 hash 值，再使用摘要算法获取数据的 hash 值，将自己获取的 hash 值和服务端发送的 hash 值作对比，如果一致，则证明数据没有被修改过，是服务端发送的原始数据，可以放心使用，如果不一致，则说明数据被修改过了。
但又有一个问题，如果一开始服务端传递公钥给客户端时，被破坏者截获，破坏者保存了服务端的公钥，而将自己的公钥发给了客户端，客户端不知道这个是破坏者的公钥，还以为就是服务端的公钥，然后，客户端使用公钥加密数据并发送，破坏者截获到，用自己的私钥解密即可获取数据，破坏者修改一些数据后，然后再用自己之前截获到的服务端公钥进行加密传给服务端，服务端拿到数据后用私钥可以解密数据，则以为这就是客户端发来的数据，这样，服务端和客户端根本不知道他们的数据已经被破坏者截获和修改了。
为了解决这个问题，就用到了数字证书这个办法。
# 数字证书
数字证书是由权威机构颁发的，用于证明数据就是原始数据。
这个权威机构就叫做"证书中心"（Certificate Authority，简称CA），那 CA 是如何确保数据的真实性呢？
CA 也有自己的公钥和私钥， 公钥是网上公开的，私钥只有 CA 自己持有，CA 用自己的私钥，对服务端想要发送给客户端的公钥和一些相关信息一起加密，生成一份 "数字证书"（Digital Certificate），这个数字证书只能使用 CA 的公钥才能打开查看详情。
客户端（浏览器）有一个"证书管理器"，这个证书管理器中，有"受信任的根证书颁发机构"列表。这个列表中保存这这些权威 CA 的公钥，客户端会根据这张列表，查看解开数字证书的公钥是否在列表之内。
服务端拿到这个数字证书后，在每次发送数据给客户端时，将数字签名和数字证书也一起发送给客户端，客户端拿到数据、数字签名、数字证书后，首先对数字证书进行验证：
- 验证收到的数字证书是否是客户端已知的权威 CA 所颁发的；
- 验证证书的有效期是否过期；
- 验证证书记录的网站是否是当前正在浏览器的网站；
以上几个验证，如果有任何一个验证不通过，客户端都会发出警告。
如果验证全部通过，说明数字证书是可靠的，客户端就可以使用证书中的服务器公钥，对信息进行加密，然后与服务器通信。