密码学原理
对称加密算法
对称加密算法用来对敏感数据等信息进行加密，常用的算法包括：
DES（Data Encryption Standard） ：数据加密标准，速度较快，适用于加密大量数据的场合。
3DES（Triple DES） ：是基于DES，对一块数据用三个不同的密钥进行三次加密，强度更高。
AES（Advanced Encryption Standard） ：高级加密标准，是下一代的加密算法标准，速度快，安全级别高；
AES与3DES的比较
| 算法名称 | 算法类型 | 密钥长度 | 速度 | 解密时间（建设机器每秒尝试255个密钥） | 资源消耗 |
|---|---|---|---|---|---|
| AES | 对称block密码 | 128、192、256位 | 高 | 1490000亿年 | 低 |
| 3DES | 对称feistel密码 | 112位或168位 | 低 | 46亿年 | 中 |
非对称加密算法
RSA ：由 RSA 公司发明，是一个支持变长密钥的公共密钥算法，需要加密的文件块的长度也是可变的；
DSA（Digital Signature Algorithm） ：数字签名算法，是一种标准的 DSS（数字签名标准）；
ECC（Elliptic Curves Cryptography） ：椭圆曲线密码编码学。
ECC和RSA相比，在许多方面都有对绝对的优势，主要体现在以下方面：
- 抗攻击性强。相同的密钥长度，其抗攻击性要强很多倍。
- 计算量小，处理速度快。ECC总的速度比RSA、DSA要快得多。
- 存储空间占用小。ECC的密钥尺寸和系统参数与RSA、DSA相比要小得多，意味着它所占的存贮空间要小得多。这对于加密算法在IC卡上的应用具有特别重要的意义。
- 带宽要求低。当对长消息进行加解密时，三类密码系统有相同的带宽要求，但应用于短消息时ECC带宽要求却低得多。带宽要求低使ECC在无线网络领域具有广泛的应用前景。
散列算法
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。
单向散列函数一般用于产生消息摘要，密钥加密等，常见的有：
- MD5 （Message Digest Algorithm 5）：是RSA数据安全公司开发的一种单向散列算法，非可逆，相同的明文产生相同的密文。
- SHA （Secure Hash Algorithm）：可以对任意长度的数据运算生成一个160位的数值；
SHA-1与MD5的比较
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，但还有以下几点不同：
- 对强行供给的安全性：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2128数量级的操作，而对SHA-1则是2160数量级的操作。这样，SHA-1对强行攻击有更大的强度。
- 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。
- 速度：在相同的硬件上，SHA-1的运行速度比MD5慢。
对称与非对称算法比较
以上综述了两种加密方法的原理，总体来说主要有下面几个方面的不同：
- 在管理方面：公钥密码算法只需要较少的资源就可以实现目的，在密钥的分配上，两者之间相差一个指数级别（一个是n一个是n2）。所以私钥密码算法不适应广域网的使用，而且更重要的一点是它不支持数字签名。
- 在安全方面：由于公钥密码算法基于未解决的数学难题，在破解上几乎不可能。对于私钥密码算法，到了AES虽说从理论来说是不可能破解的，但从计算机的发展角度来看。公钥更具有优越性。
- 从速度上来看：AES的软件实现速度已经达到了每秒数兆或数十兆比特。是公钥的100倍，如果用硬件来实现的话这个比值将扩大到1000倍。
加密算法的选择
由于非对称加密算法的运行速度比对称加密算法的速度慢很多，当我们需要加密大量的数据时，建议采用对称加密算法，提高加解密速度。
对称加密算法不能实现签名，因此签名只能非对称算法。
由于对称加密算法的密钥管理是一个复杂的过程，密钥的管理直接决定着他的安全性，因此当数据量很小时，我们可以考虑采用非对称加密算法。
在实际的操作过程中，我们通常采用的方式是：采用非对称加密算法管理对称算法的密钥，然后用对称加密算法加密数据，这样我们就集成了两类加密算法的优点，既实现了加密速度快的优点，又实现了安全方便管理密钥的优点。
那采用多少位的密钥呢？ RSA建议采用1024位的数字，ECC建议采用160位，AES采用128为即可。
公钥和私钥的概念
在现代密码体制中加密和解密是采用不同的密钥（公开密钥），也就是公开密钥算法（也叫非对称算法、双钥算法）”，每个通信方均需要两个密钥，即公钥和私钥，
这两把密钥可以互为加解密。公钥是公开的，不需要保密，而私钥是由个人自己持有，并且必须妥善保管和注意保密。
证书的概念
数字证书则是由证书认证机构（CA）对证书申请者真实身份验证之后，用CA的根证书对申请人的一些基本信息以及申请人的公钥进行签名（相当于加盖发证书机 构的公章）后形成的一个数字文件。
A完成签发证书后，会将证书发布在CA的证书库（目录服务器）中，任何人都可以查询和下载，因此数字证书和公钥一样是公开的。实际上，数字证书就是经过CA认证过的公钥。