常用加密算法分析和實(shí)現(xiàn)

一、前言

工作中有時候需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，就筆者從事的Android開發(fā)來說贴谎， 上層開發(fā)語言為Java/Kotlin，JDK本身提供了一套加解密接口季稳，可以很方便地調(diào)用加密/解密方法擅这。
但有時候需要在native層實(shí)現(xiàn)加密邏輯的封裝，這時候只能找C/C++的實(shí)現(xiàn)了景鼠。

當(dāng)前的加密算法可以大約分為三類：

  • 散列算法：MD5仲翎，SHA家族等；
  • 對稱加密：AES铛漓，DES等溯香；
  • 非對稱加密：RSA，DSA票渠，DH等逐哈。

MD5/SHA/AES等實(shí)現(xiàn)比較簡單，也很好找到问顷，但是對于RSA就沒那么好找了昂秃。
之前筆者就遇到需要在native層實(shí)現(xiàn)RSA場景。
去github上找代碼杜窄，很多都是簡單的demo演示（用long實(shí)現(xiàn)肠骆，幾十bits的密碼長度）；
有的實(shí)現(xiàn)了大數(shù)塞耕，但是效率很低蚀腿；
而openssl等加密庫，則是牽涉很多文件，想抽取其中的實(shí)現(xiàn)莉钙，卻無從下手廓脆。
最后我想了個workaround的辦法：通過在Java的層封裝Util類來調(diào)用JDK的RSA實(shí)現(xiàn)，然后在native層調(diào)用Util類的方法磁玉。

再后來遇到的場景是停忿，各個端需要用C++統(tǒng)一部分業(yè)務(wù)邏輯的實(shí)現(xiàn)。
不巧的是蚊伞，這部分邏輯也用到了RSA席赂。
這回就不能反射調(diào)用Java來實(shí)現(xiàn)了，因?yàn)镮OS和PC的平臺不依賴JVM时迫。
最終同事找了個C++的加密庫颅停，雖然該加密庫可讀性不好，文件很多掠拳，但總歸依賴比openssl要少癞揉。

在那之后，我開始在關(guān)注常用的加密方法的實(shí)現(xiàn)碳想，先后收集了AES烧董、SHA、ECC等加密方法的比較好的C語言實(shí)現(xiàn)（執(zhí)行快胧奔，依賴少）。
而RSA也通過參考JDK的實(shí)現(xiàn)预吆，以及查閱相關(guān)資料龙填，實(shí)現(xiàn)了C語言的版本。
最終拐叉，完成了包含AES-CBC, SHA256, HMAC-SHA25, RSA, ECDH, ECDSA等加密方法的收集岩遗。
代碼已上傳Github, 有需要的朋友可自行獲取。
項目地址：https://github.com/BillyWei01/EasyCipher

在收集的過程中查閱了一些資料凤瘦，梳理了一些知識點(diǎn)宿礁，這里和大家分享一下。

二蔬芥、散列算法

散列函數(shù)（也叫哈希函數(shù)）的功能是把任意長度的輸入梆靖，通過哈散列算法，變換成固定長度的輸出（哈希值）笔诵。
這種轉(zhuǎn)換是一種壓縮映射返吻，也就是，哈希值的空間通常遠(yuǎn)小于輸入的空間乎婿，不同的輸入可能會散列成相同的輸出测僵。
有的說法是哈散列算法不算加密算法，因?yàn)橥ㄟ^哈希值無法還原唯一的原始輸入谢翎。
嚴(yán)格來說確實(shí)如此捍靠，但是不能否認(rèn)的是沐旨，哈希算法確實(shí)是用在了許多確保數(shù)據(jù)安全的地方，所以從這個角度來說榨婆，將其歸類為加密算法也沒太大問題希俩。

并非所有的哈希函數(shù)都適用于加密，比如普通的用于計算哈希表索引的函數(shù)就不適用纲辽。
用于加密的哈希函數(shù)通常需要具備一下特性：

  • 抗原像攻擊性： 對于隨意給定的h颜武，找到滿足H(x)=h的x在計算上不可行。
  • 抗弱碰撞性： 對于隨意給定的數(shù)據(jù)塊x拖吼，找到滿足H(y)=H(x)的y ≠ x在計算上不可行鳞上。
  • 強(qiáng)抗碰撞性：找到滿足H(x) = H(y)的隨意一對(x,y)在計算上不可行。

比方說JDK計算字符串hash的函數(shù)：

    public int hashCode() {
        int h = hash;
        if (h == 0 && value.length > 0) {
            char val[] = value;

            for (int i = 0; i < value.length; i++) {
                h = 31 * h + val[i];
            }
            hash = h;
        }
        return h;
    }

這個函數(shù)很顯然就不具備抗原像攻擊性吊档，比方說當(dāng)字符串為”A“篙议，其哈希值為65，也就是字符‘A’的ASCII碼值怠硼。

而像MurmurHash這樣的哈希函數(shù)鬼贱，有比較好的抗原像攻擊性，但不具備抗碰撞性香璃。
當(dāng)然这难，大家一般也不會用這類函數(shù)來做“加密”，而僅僅是用來計算哈希表索引葡秒。
但僅用來計算索引這樣的情況姻乓，也會因?yàn)椴痪邆淇古鲎残远簦热纭?由MurmurHash2算法碰撞引起的Redis DDos攻擊漏洞》這篇文章所述眯牧，攻擊者可以計算大量的具備相同哈希值的輸入蹋岩，造成redis哈希表的性能退化，從而使其無法正常提供服務(wù)学少。
為了解決這類攻擊剪个，JDK 1.8的方案是當(dāng)hash沖突過多時，將鏈表轉(zhuǎn)換為平衡樹版确，從而避免性能退化扣囊。
而redis的解決方案則是換一個哈希算法：SipHash。
SipHash能夠有效減緩hash flooding攻擊阀坏。憑借這一點(diǎn)如暖，它逐漸成為 Ruby、Python忌堂、Rust 等語言默認(rèn)的哈希表實(shí)現(xiàn)的一部分盒至。

能做到減緩碰撞哈希值的構(gòu)造，已經(jīng)普通哈希算法是其極限了。
要做“加密”枷遂，還是需要強(qiáng)度足夠的哈希算法樱衷。
MD5是廣泛使用的加密哈希，但在2004被“破解”（在一定時間內(nèi)找到碰撞酒唉，并非找到原始輸入）矩桂；
而SHA-1目前也是被“破解”了，很多瀏覽器已經(jīng)不支持包含SHA-1的加密套件了痪伦。
目前廣泛使用的加密哈希為SHA-2家族侄榴，其中用的最多的是SHA-256。

雖然加密哈希具備較高強(qiáng)度的抗原像攻擊性和抗碰撞性网沾，但是僅靠其特性并不能確保數(shù)據(jù)安全癞蚕。

由于輸入x，會得到確定的輸入y, 所以對于一些較短的輸入辉哥，可能被暴力破解桦山，或者字典攻擊。
如果是登錄系統(tǒng)醋旦，對應(yīng)的策略可以是：

  • 提高復(fù)雜度恒水，比方說很多地方需要輸入包含“大小寫字母和字符”之類的密碼；
  • 限制登錄次數(shù)饲齐；
  • 用比較耗時的哈希函數(shù)（如bcrypt)等钉凌。

暴力破解不單單針對哈希加密，對稱加密同樣有可能遭受暴力破解箩张。
有一類攻擊是僅針對哈希算法的：彩虹表攻擊甩骏。
對此類攻擊的對應(yīng)方法之一是“加鹽”。
網(wǎng)站記錄用戶密碼最好是記錄加鹽的哈希先慷，萬一不幸被拖庫了也不至于泄漏用戶密碼。
多年前有一些網(wǎng)站被曝泄漏用戶的賬號密碼咨察，甚至有的網(wǎng)站保存的是用戶的明文密碼论熙！有的用戶可能多個網(wǎng)站用同一個密碼，在一個網(wǎng)站泄漏了明文密碼摄狱，會波及其他網(wǎng)站注冊的賬號脓诡。
好在涉及交易和支付的系統(tǒng)都會設(shè)計二次認(rèn)證，否則影響會更嚴(yán)重媒役。

加密哈希有一種使用場景：消息認(rèn)證碼 (Message Authentication Code祝谚，簡稱MAC)。
MAC使用不當(dāng)?shù)脑捯矔馐芄艉ㄖ裕热?a target="_blank">長度擴(kuò)展攻擊交惯。
業(yè)界常用的MAC算法是HMAC。

HMAC過程示意圖如下：

i_pad是重復(fù)0x36，o_pad是重復(fù)0x5C席爽， 而SHA1的塊大小為64字節(jié)（MD5和SHA256也是64字節(jié)）意荤，所以是重復(fù)64次。
如果key長度大于64字節(jié)只锻，則計算哈希值作為key玖像。
簡單概括，HMAC就是計算 H(key XOR o_pad, H(key XOR i_pad, message))齐饮。
在key小于塊大小時捐寥，只需要計算兩次哈希，速度很快祖驱。
像RSA結(jié)合SHA也可以對消息“簽名”握恳，但是RSA運(yùn)算比較耗時；
所以在加密通信中通常用非對稱加密來協(xié)商密鑰羹膳，后續(xù)會話用協(xié)商的密鑰來做對稱加密和HMAC運(yùn)算睡互。

三、對稱加密

對稱加密有很多種實(shí)現(xiàn)陵像，這里只講一下目前使用比較廣泛的是AES算法就珠。
AES是一種塊加密算法，塊大小為16字節(jié)醒颖。
其核心部分（塊加密的部分）妻怎，輸入和輸出都是16字節(jié)，換種說法就是泞歉，函數(shù)的輸入和輸出是一一映射的逼侦。
相對的，哈希運(yùn)算的輸入空間大小不限腰耙，輸出空間是固定長度（所以僅憑hash值無法計算唯一的輸入值）榛丢。

AES的塊加密部分，需要經(jīng)過多輪運(yùn)算挺庞，密鑰長度（可以是128, 192, 256比特）越長晰赞，執(zhí)行的輪數(shù)越多；
每輪運(yùn)算有四個子運(yùn)算：字節(jié)替代选侨、行移位掖鱼、列混淆、 輪密鑰加援制。

  • 字節(jié)替代（SubBytes）
    通過查表（S盒）的方式戏挡，以字節(jié)為單位，用另一個字節(jié)替換當(dāng)前字節(jié)晨仑。
    這有點(diǎn)類似于代碼混淆褐墅，卻別在于代碼混淆是用另外一個字符串替換當(dāng)前的字符串拆檬。
    經(jīng)過混淆后，原文本來具備可讀性變得不可讀了掌栅；
    但是混淆后模式?jīng)]有改變秩仆，比如原來方法foo()混淆后變?yōu)閍(), 則混淆后所有調(diào)用foo()的地方都是a()。
    也就是猾封，字節(jié)替代后仍然存在統(tǒng)計特征澄耍。

  • 行位移（ShiftRows）
    行位移比較簡單，就是將16字節(jié)作為一個4行4列的矩陣晌缘，
    其中1齐莲、2、3行分別左移（逆運(yùn)算為右移）1磷箕、2选酗、3個字節(jié)。

  • 列混淆（MixColumns）
    和行位移一樣岳枷，將16字節(jié)劃分為4行4列芒填；
    不同的是，列混淆是分別對每一列的4個字節(jié)做運(yùn)算（和一個4x4的矩陣左乘）空繁。
    解密時也是左乘矩陣殿衰，解密矩陣是加密矩陣的逆矩陣。
    矩陣運(yùn)算需要進(jìn)行加法運(yùn)算和乘法運(yùn)算盛泡，計算機(jī)的直接整數(shù)相加和直接整數(shù)相乘可能會溢出闷祥，從而丟失信息，使得計算不可逆傲诵，所以AES將列混淆放到“有限域”中做運(yùn)算凯砍。
    行位移和列混淆共同提供了算法的擴(kuò)散性。
    擴(kuò)散的目的是讓明文中的單個數(shù)字影響密文中的多個數(shù)字拴竹，從而使明文的統(tǒng)計特征在密文中消失悟衩。
    如果只有列混淆運(yùn)算，則最終的效果是 [0,3] , [4,7], [8,11], [12,15] 四個分組分別擴(kuò)展栓拜；
    加上了行位移局待，才可以達(dá)到[0, 15]的字節(jié)的擴(kuò)散效果（明文一個字節(jié)改變，密文16個字節(jié)全都會變化）菱属。
  • 輪密鑰加（AddRoundKey）
    輪密鑰加是四個字運(yùn)算中最簡單的，具體就是16個字節(jié)分別和輪密鑰做異或運(yùn)算舰罚。
    輪密鑰是通過原始密鑰通過擴(kuò)展密鑰計算得到纽门，確保每一輪的密鑰都不相同。
    結(jié)合密鑰的運(yùn)算营罢，提供了算法的保密性赏陵。
    如果沒有密鑰參與運(yùn)算饼齿，則前面的運(yùn)算都只是“編碼”而已（類似于base64), 每個人都可以“解碼”，那就不是“加密”了蝙搔。

當(dāng)明文長度大約16字節(jié)是缕溉，就需“分組”了，每16字節(jié)一組吃型；
明文長度不一定是16的倍數(shù)证鸥，所以最后一組需要“補(bǔ)齊(padding)”, 通常大家用的是“PKCS5Padding”或者“PKCS7Padding”，具體做法是：
最后一組缺n個字節(jié)湊夠16勤晚，則最后的n個字節(jié)都填n; 如果明文剛好是16字節(jié)的倍數(shù)枉层，則在末尾增加16字節(jié)，并全部填充16赐写。

關(guān)于“PKCS5Padding”和“PKCS7Padding”的區(qū)別：
嚴(yán)格來講PKCS7Padding是以塊大小來對齊鸟蜡，而PKCS5Padding則定義塊大小是8字節(jié)；
但是對于AES來說挺邀，塊大小固定為16字節(jié)揉忘，所以其實(shí)兩者沒有區(qū)別。
IOS只支持PKCS7Padding端铛，Oracle JDK只支持PKCS5Padding泣矛，而Android SDK兩者都支持，而且加密結(jié)果是一樣的沦补。

對明文分組和補(bǔ)齊之后乳蓄，還要選擇“模式“。
最簡單的ECB模式夕膀，每個塊獨(dú)立加密/解密：

ECB模式的缺點(diǎn)是：
1虚倒、相同的明文會得到相同密文；
2产舞、明文中的重復(fù)內(nèi)容會在密文中有所體現(xiàn)魂奥。
一般不建議用此模式。

另一個比較簡單且常用的是CBC模式：

CBC模式引入了隨機(jī)的初始向量（IV）易猫，并且以塊加密的結(jié)果作為下一個加密塊的初始向量耻煤，從而使得每次加密的密文都不相同，相同的塊也不會得到相同的密文准颓。
CBC模式克服了ECB模式的安全性問題哈蝇，而且操作簡單，是比較常用的加密模式之一攘已。

四炮赦、非對稱加密

非對稱加密常見的有RSA，DSA样勃，DH等算法吠勘，不過他們所解決的問題有所不同性芬。
DH算法解決密鑰協(xié)商的問題，DSA解決數(shù)據(jù)真實(shí)性和完整性的問題（簽名）剧防，
而RSA則本身能夠加密和解密植锉，既可以用于密鑰協(xié)商，也可以用于簽名峭拘。

RSA算法是各類非對稱加密中原理比較清晰的俊庇。
其數(shù)據(jù)證明過程就不具體介紹了，這里我們簡單講一些其計算過程棚唆。

下面是計算過程的代碼演示：
（只是過程演示暇赤，實(shí)際實(shí)現(xiàn)中，基本類型的精度無法滿足宵凌，需要用到大數(shù)運(yùn)算）

void rsa_test() {
    i64 p = 13;
    i64 q = 17;
    i64 n = p * q;
    i64 r = (p - 1) * (q - 1);
    i64 e = 7;
    i64 d = inv(e, r);
   
    i64 x  = 100;
    i64 m = modPow(x, e, n);
    i64 x0 = modPow(m, d, n);
}

步驟講解：

  1. 選取兩個大素數(shù)p, q鞋囊。
    選取大質(zhì)數(shù)通常需要用到Miller-Rabin算法。
  2. 計算n=pq瞎惫，r=(p-1)(q-1)溜腐。
  3. 隨機(jī)選取正整數(shù)1<e<r，滿足gcd(e,r)=1瓜喇， 也就是e和r互質(zhì)挺益。
    很多實(shí)現(xiàn)中, e會直接選取65537, 因?yàn)?5537是個質(zhì)數(shù)，必然和r互質(zhì)乘寒，
    而且65537的的二進(jìn)制是0x10001望众，只有兩個‘1’，做加解密時相關(guān)的運(yùn)算會比較快伞辛。
    e和n構(gòu)成公鑰烂翰。
  4. 計算d，滿足de≡1(mod r) 蚤氏。
    上式用到了同余表示甘耿，也就是de%r=1%r (de和1除以r的余數(shù)相同）；
    因?yàn)?%r=1, 所以最終就是de%r = 1竿滨。
    這一步通常用擴(kuò)展歐幾里得算法求取d佳恬。
    d和n構(gòu)成私鑰。
  5. 加密：m=x^e mod n （注：此處的“^”是指乘方于游，不是異或）毁葱。
  6. 解密：x0=m^d mod n

RSA算法加密和解密的形式是相同的，都是求取 m = a^b % n贰剥。
通常RSA的實(shí)現(xiàn)中e和d（指數(shù)）都不小头谜，所以先計算乘方再取余是不可行的，可以通過快速冪算法來求取m鸠澈。
而快速冪的計算過程中需要頻繁地做除法柱告，所以通常會用蒙哥馬利算法來計算m。

由加解密的形式我們可以得到兩點(diǎn)信息：

  1. 公鑰可以用來加密明文笑陈，也可以用來解密私鑰所加密的密文际度，反之亦然。
    值得注意的是涵妥，用openssl或者jdk等生成的密鑰對乖菱，公鑰的e通常是固定的65537, 隨意千萬不要圖公鑰計算快而作為服務(wù)端的密鑰，把私鑰放客戶端蓬网。
    而且窒所，私鑰文件中通常包含了有e,d,n（包含了公鑰和私鑰的計算要素）。

  2. 輸入x必須小于n帆锋。
    本質(zhì)上RSA的加密也是一個“輸入到輸出的一一映射”吵取。
    相比于AES，AES的輸入空間是16字節(jié)锯厢，而RSA的輸入空間是[0,n)皮官。
    實(shí)際上，在RSA的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)中实辑，合法的輸入空間要比n要少幾個字節(jié)捺氢。
    我們通常說的1024, 2048(bit)長度的密鑰，指的是n的長度剪撬。

RSA的加密塊長度等于密鑰長度摄乒，其格式為： [ 0x0 | BT | PS | 0x0 | DATA ] 。

  • BT：塊類型(block type)残黑，私鑰加密時BT=01 馍佑，公鑰加密時BT=02 。
  • PS：填充字符串(padding string)萍摊，基于安全性的考慮挤茄，規(guī)定填充字符串不少于8字節(jié)。公鑰加密時填充非零隨機(jī)字節(jié)冰木，如此穷劈，即使明文相同，每次加密后密文都不相同踊沸； 私鑰加密時填充0xFF歇终，解密后可以檢查一下PS部分是否都是0xFF, 若不是則說明加密塊非法。
  • DATA：明文逼龟，所以明文長度不能超過“密鑰長度-11字節(jié)”评凝。

關(guān)于RSA最后一點(diǎn)：RSA的密鑰格式。
RSA常見的密鑰格式有PKCS#1腺律，PKCS#8奕短，x509等宜肉。
比如，用openssl命令生成的密鑰文件就是PKCS#1格式的翎碑。

// 生成私鑰
openssl genrsa -out private_pkcs1.pem 2048
// 導(dǎo)出公鑰
openssl rsa -in private_pkcs1.pem -out public_pkcs1.pem -pubout -RSAPublicKey_out

用文本文件打開公鑰文件谬返，可以看到如下格式的文本：

-----BEGIN RSA PUBLIC KEY-----
MIIBCgKCAQEAxFEkH3FTCGFRtCnLydJES+ShgmVjY7w3KwQxw9IVW+4p4mLL4V/+
p/m8pnoEaelVKX8fDxoWcJQQ2APGobMJ32MZkpWkFurSj2M5HlxLlH8hJNPYTHoN
UNh2SFeUtM1GkH9jyJRKqKS0qkJl6jXJGRRcKklNlYchIUdC2i+zqXoZw1KOva85
ISpU5Od3oZEeOqXtrC/OSzcTHNc1EdpyqpUpGZpPoFUHZ/Y9c0cn9Mvfw/S4BEua
rHyfB8YiValNzk4QWKCvokeH7OosSboGDu68j5AVmEHxxedD/FodQAONgXy6HSws
q5GkXYbW6gSWF7MG4o81wDn7hBpUGlsuxwIDAQAB
-----END RSA PUBLIC KEY-----

去掉首尾的標(biāo)簽和換行符，剩下的是一串base64字符串日杈；
對其進(jìn)行base64解碼遣铝，得到由ANS.1格式的公約編碼。
ANS.1是一種TLV形式的序列化格式（和protobuf有一點(diǎn)相似）莉擒。
將以上公鑰格式化顯示如下：

30 82 01 0a
   02 82 01 01
      00c451241f7153086151....省略部分字節(jié)
   02 03
      010001

對應(yīng)PKCS#1形式的RSA公鑰的定義:

RSAPublicKey ::= SEQUENCE {
   modulus           INTEGER,  -- n
   publicExponent    INTEGER   -- e
}

我們就可以得到公鑰的“階”和“哪鹫ǎ”了（e和n)。
獲取私鑰的d和n也是類似涨冀。
關(guān)于密鑰格式的更多細(xì)節(jié)填硕，可參考這篇文章：RSA密鑰格式解析。

結(jié)合前面RSA計算過程分析蝇裤，我們用openssl生成密鑰的話廷支，就省去了大數(shù)選擇和密鑰的計算了。
接下來只需實(shí)現(xiàn)modPow函數(shù)即可栓辜。
筆者在Github找了一圈大數(shù)實(shí)現(xiàn)恋拍，沒找到滿意的，最終把目光投到JDK的大數(shù)類(BigInteger), 參照其實(shí)現(xiàn)藕甩，用C語言實(shí)現(xiàn)了modPow函數(shù)施敢，然后結(jié)合key解析和padding，實(shí)現(xiàn)了完整的RSA加解密狭莱。

在非對稱加密算法中僵娃，除了RSA之外，被提的比較多的應(yīng)該就是ECC了腋妙。
ECC是Elliptic Curve Cryptography（橢圓曲線加密）的縮寫默怨，其實(shí)ECC主要是定義了一種封閉運(yùn)算，基于ECC的ECDH和ECDSA才是非對稱加密算法骤素。

提到ECDH匙睹，需要先說DH算法。
不像RSA可以“加密”济竹，DH算法本身不能加密痕檬，而是用于協(xié)商密鑰。
其簡單演示如下：

  1. 設(shè)定公共因子p送浊；
  2. 客戶端計算A=a * p梦谜，發(fā)送A給服務(wù)端（這里的*代表一種運(yùn)算，并非乘法）；
  3. 服務(wù)端計算B=b * p, 發(fā)送B給客戶端唁桩；
  4. 客戶端計算k1 = a * B = a * b * p;
  5. 服務(wù)端計算k2 = b * A = b * a * p闭树；
  6. 于是服務(wù)隊和客戶端拿到約定的密鑰abp，然后可以用來做對稱加密或者HMAC等運(yùn)算朵夏。

算法的有效性需要兩個條件：

  1. 計算a*p得到A比較容易蔼啦，根據(jù)A和p計算a不可行（單向函數(shù)）；
  2. 運(yùn)算*具備交換律仰猖，以確保 a * b * p = b * a * p。

常規(guī)的乘法運(yùn)算具備交換率奈籽，但是不滿足第一個條件饥侵，因?yàn)橥ㄟ^除法運(yùn)算可以計算a;
經(jīng)典的DH算法，其運(yùn)算為 y = (g ^ x) %p 衣屏，公共因子為g, p躏升。
該運(yùn)算滿足交換律；
同時狼忱，當(dāng)g, p 為較大的數(shù)值時膨疏，計算y = (g ^ x) % p相對容易（和RSA一樣，實(shí)現(xiàn)modPow函數(shù)即可）钻弄，但根據(jù)g, p, y 計算x卻很困難佃却。
但是為確保安全性，p需要取較大的數(shù)值窘俺，比如1024bit的大整數(shù)饲帅，計算速度較慢（類似于RSA）。
而ECC所定義的封閉運(yùn)算瘤泪，所構(gòu)造的單向函數(shù)的逆向成本要比mowPow要高灶泵，所以密鑰長度不需要很長，計算速度較快对途。
基于ECC運(yùn)算的DH算法赦邻，被稱為ECDH；類似的实檀，基于ECC運(yùn)算的DSA算法被稱為ECDSA惶洲。
而ECDHE算法，其中的E是ephemeral（臨時性的）劲妙，也就是湃鹊，每次使用都重新生成密鑰。
網(wǎng)絡(luò)傳輸中镣奋，利用ECDHE可以實(shí)現(xiàn)通信的“向前安全”币呵。
所謂的“向前安全”，就是指攻擊者記錄每次雙方的通信，在某一天獲取到私鑰時余赢，是否能解碼之前記錄的通信芯义。
假如每次所用的密鑰對都是臨時的，那么攻擊者是無法解密之前的通信的妻柒。
ECDHE生成密鑰對很快扛拨，所以生成臨時密鑰的代價是可以接受的。

五举塔、總結(jié)

本文比較概要地梳理了常見加密算法的一些知識點(diǎn)绑警。
關(guān)于原理的部分也是簡要的描述，背后的數(shù)學(xué)原理之類的就不深入了央渣，感興趣的朋友可以閱讀文末的參考鏈接计盒。

參考資料

[1] 安全散列函數(shù) https://www.cnblogs.com/cxchanpin/p/7141815.html
[2] HMAC算法及計算流程介紹 https://zhuanlan.zhihu.com/p/336054453
[3] AES簡介 https://www.cnblogs.com/luop/p/4334160.html
[4] AES算法描述及C語言實(shí)現(xiàn) https://blog.csdn.net/shaosunrise/article/details/80219950
[5] 伽羅瓦域上的四則運(yùn)算 https://blog.csdn.net/shelldon/article/details/54729687
[6] 另一種世界觀——有限域 https://www.bilibili.com/read/cv2922069
[7] RSA算法正確性證明 https://zhuanlan.zhihu.com/p/48994878
[8] 快速冪算法 https://blog.csdn.net/qq_19782019/article/details/85621386
[9] 蒙哥馬利算法 https://blog.csdn.net/weixin_46395886/article/details/112988136
[10] RSA密鑰格式解析 http://www.reibang.com/p/c93a993f8997
[11] RSA加密的填充方式 https://blog.51cto.com/u_13520299/2656705
[12] DSA-數(shù)據(jù)簽名算法 https://blog.csdn.net/aaqian1/article/details/89299520
[13] Diffie-Hellman密鑰交換 https://juejin.cn/post/6844903881093169159
[14] ECDHE密鑰交換算法 https://www.likecs.com/default/index/show?id=124371
[13] ECC橢圓曲線加密算法 https://zhuanlan.zhihu.com/p/66794410

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