关于网络通信、设备交互等计算机通信场景中的常用加解密算法概要。
加密算法类型
对称加密
加密、解密用的是同样的密钥，通常密钥较小256bit。
最快速、最简单的一种加密方式。
效率高，被广泛使用在很多加密协议的核心中。
在对称加密算法中常用的算法有：DES、TDEA /3DES、AES、Blowfish、RC2、RC4、RC5、IDEA、SKIPJACK等。
非对称加密
为数据的加密、解密提供了一对密钥，公钥（PK）、私钥（SK）。
在加密过程中，发送方利用接收方的公钥进行加密，接收方利用自己的私钥进行解密；
在认证过程中，发送方利用自己的私钥进行签名，接收方利用发送方的公钥进行验签。
在非对称加密算法中常用的算法有：RSA、ECC（椭圆曲线加密算法）、Elgamal、背包算法、Rabin、D-H。
具体算法
常见的对称加密算法
DES
DES是Data Encryption Standard（数据加密标准）。
分组加密算法，典型的DES以64位为分组对数据加密，加密和解密用的是同一个算法；
密钥长64位，实际上56位参与DES运算（第8、16、24、32、40、48、56、64位是校验位，使得每个密钥都有奇数个1）；
分组后的明文组 和 56位的密钥 按位替换或交换的方法形成密文组。
TDES/3DES
Triple DES的缩语（即三重数据加密标准）。
TDES/3DES是DES加密算法的一种模式，它使用3条64位的密钥对数据进行三次加密。
AES
高级加密标准（英语：Advanced Encryption Standard，缩写：AES），2006年，高级加密标准已然成为对称密钥加密中最流行的算法之一。
AES的基本要求是，采用对称分组密码体制，密钥的长度最少支持为128、192、256，分组长度128位，算法应易于各种硬件和软件实现。
AES加密数据块分组长度必须为128bit，密钥长度可以是128bit、192bit、256bit中的任意一个（如果数据块及密钥长度不足时，会补齐）。
AES加密有很多轮的重复和变换。大致步骤如下：
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密钥扩展（KeyExpansion），
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初始轮（Initial Round），
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重复轮（Rounds），每一轮又包括：SubBytes、ShiftRows、MixColumns、AddRoundKey，
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最终轮（Final Round），最终轮没有MixColumns。
RC4
RC4（Rivest Cipher 4）是一种流加密算法，对字节流进行加解密，它的密钥长度范围在[1,255]可变。
其算法的核心是“随机数生成器”+“异或运算”组组成。初始化密钥时，给定一个密钥后，伪随机数生成器接受密钥并构造生成出S盒；在加解密时，利用S-Box对明文数据进行逐字节加密。
常见的非对称加密算法
RSA算法
RSA是1977年由罗纳德·李维斯特（Ron Rivest）、阿迪·萨莫尔（Adi Shamir）和伦纳德·阿德曼（Leonard Adleman）一起提出的，因此命名RSA。
公钥加密算法，通常是先生成一对RSA密钥，公钥（PK）、私钥（SK），SK取决于PK，
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模数N 和 PK用于对数据进行加密，加密算法E；
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模数N 和 SK用于对数据进行解密，解密算法D；
通信双方各自秘密保留各自的私钥，并且得到对方的公钥就可以进行通信。
加密通信中，PK加密，SK解密
签名交易中，SK签名，PK验签。
ECC（椭圆曲线加密算法）
ECC是Elliptic curve cryptography(椭圆曲线加密算法)。
Elgamal
ElGamal算法，是一种较为常见的加密算法，它是基于1985年提出的公钥密码体制和椭圆曲线加密体系。既能用于数据加密也能用于数字签名，其安全性依赖于计算有限域上离散对数这一难题。
在加密过程中，生成的密文长度是明文的两倍，且每次加密后都会在密文中生成一个随机数K，在密码中主要应用离散对数问题的几个性质：求解离散对数（可能）是困难的，而其逆运算指数运算可以应用平方-乘的方法有效地计算。
背包算法
这是一个非对称算法，即可生成多个不同的公钥，分发给其他人，然后其他人用各自的公钥加密文件，而算法只生成一个私钥（自己保存），这私钥可解密不同公钥加密的文件。在不知道私钥的前提下，破解文件是一个NP难问题。
杂凑/摘要的基本定义
Hash
散列算法，把任意长度的输入，变换成固定长度（128bit，即16Byte）的输出，该输出就是散列值。并且不可逆向解析原本输入的内容。
Hash就是找到一种数据内容和数据存放地址之间的映射关系。
SHA
安全散列算法（英语：Secure Hash Algorithm，缩写为SHA）是一个密码散列函数家族，是FIPS所认证的安全散列算法。能计算出一个数字消息所对应到的，长度固定的字符串（又称消息摘要）的算法。
且若输入的消息不同，它们对应到不同字符串的机率很高。
SHA家族的五个算法，分别是SHA-1、SHA-224、SHA-256、SHA-384，和SHA-512。
杂凑/摘要的实际算法
HASH的实际算法
MD4（HASH算法）
是一种用来测试信息完整性的密码散列函数的实行。其摘要长度为128位，一般128位长的MD4散列被表示为32位的十六进制数字。
MD5（HASH算法）
对输入以512位分组，输出是4个32位字的级联，与MD4相同。
不可逆的加密算法，最牢靠之一，对任何字符串都可以加密成一段唯一的固定长度的代码。
一般认为MD5码可以唯一地代表原信息的特征，通常用于密码的加密存储、数字签名、文件完整性验证。
MAC算法
MAC算法 (Message Authentication Codes) 带秘密密钥的Hash函数：消息的散列值由只有通信双方知道的秘密密钥K来控制。此时Hash值称作MAC。
MAC算法原理(以直联银联pos和POS中心通讯为例）：
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将欲发送给POS中心的消息中，从消息类型（MTI）到63域之间的部分构成MAC ELEMEMENT BLOCK （MAB）。
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对MAB，按每8个字节做异或（不管信息中的字符格式），如果最后不满8个字节，则添加“0X00”。
SHA的实际算法
SHA
安全哈希算法，可以对任意长度的数据运算生成一个160位的数值；
SHA-1
生成20Byte的哈希结果。
在SHA1算法中，我们必须把原始消息（字符串，文件等）转换成位字符串。SHA1算法只接受位作为输入。
SHA-256
生成32Byte的哈希结果。
总结
所有算法的研究和设计，离不开数学的知识。
欲善其事，先利其器！对于普通开发者，了解相关的算法介绍、使用场景、使用的业务逻辑，若要深入研究算法的设计，仍需要下大工夫！
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