密码学相关概念
明文、密文、密钥、加密、解密
明文：指没有经过加密的信息/数据。密文：明文被加密算法加密之后，会变成密文，以确保数据安全。密钥：是一种参数，它是在明文转换为密文或将密文转换为明文的算法中输入的参数。密钥分为对称密钥与非对称密钥。加密：将明文变成密文的过程。解密：将密文还原为明文的过程。对称加密、非对称加密
对称加密：加密和解密使用相同密钥的加密算法。
非对称加密：非对称加密算法需要两个密钥(公开密钥和私有密钥)。公钥与私钥是成对存在的，如果用公钥对数据进行加密，只有对应的私钥才能解密。
什么是公钥私钥?
公钥与私钥是成对存在的密钥，如果用公钥对数据进行加密，只有用对应的私钥才能解密。
其实，公钥就是公开的秘钥，私钥就是要你私自保存好的秘钥。
非对称加密算法需要有一对公私钥~
❝假设你有一个文件，你用字母a加密，只有字母b才能解密;或者你用b加密，只有a才能解密，那么a和b就是一对公私钥。如果密钥a公开，密钥b你就要私自保存好啦，这时候密钥a就是公钥，密钥b就是私钥。相反，如果b公开，a就要保存好，这时候呢，秘钥b就是公钥，秘钥a就是私钥。❞
加签验签概念
「加签」：用Hash函数把原始报文生成报文摘要，然后用私钥对这个摘要进行加密，就得到这个报文对应的数字签名。通常来说呢，请求方会把「数字签名和报文原文」一并发送给接收方。
「验签」：接收方拿到原始报文和数字签名后，用「同一个Hash函数」从报文中生成摘要A。另外，用对方提供的公钥对数字签名进行解密，得到摘要B，对比A和B是否相同，就可以得知报文有没有被篡改过。
为什么需要加签验签
上小节中，加签和验签我们已经知道概念啦，那么，为什么需要加签和验签呢?有些朋友可能觉得，我们不是用「公钥加密，私钥解密」就好了嘛?
接下来呢，举个demo吧。
❝假设现在有A公司，要接入C公司的转账系统。在一开始呢，C公司把自己的公钥寄给A公司，自己收藏好私钥。A公司这边的商户，发起转账时，A公司先用C公司的公钥，对请求报文加密，加密报文到达C公司的转账系统时，C公司就用自己的私钥把报文揭开。假设在加密的报文在传输过程中，被中间人Actor获取了，他也郁闷，因为他没有私钥，看着天鹅肉，又吃不了。本来想修改报文，给自己账号转一个亿的，哈哈。这个实现方式看起来是天衣无缝，稳得一匹的。❞
但是呢，如果一开始，C公司把公钥发给公司A的时候，就被中间人Actor获取到呢，酱紫就出问题了。
❝中间人Actor截取了C的公钥，他把自己的公钥发给了A公司，A误以为这就是C公司的公钥。A在发起转账时，用Actor的公钥，对请求报文加密，加密报文到在传输过程，Actor又截取了，这时候，他用自己的私钥解密，然后修改了报文(给自己转一个亿)，再用C的公钥加密，发给C公司，C公司收到报文后，继续用自己的私钥解密。最后是不是A公司的转账账户损失了一个亿呢~❞
C公司是怎么区分报文是不是来自A呢，还是被中间人修改过呢?为了表明身份和报文真实性，这就需要「加签验签」啦!
❝A公司把自己的公钥也发送给C公司，私钥自己保留着。在发起转账时，先用自己的私钥对请求报文加签，于是得到自己的数字签名。再把数字签名和请求报文一起发送给C公司。C公司收到报文后，拿A的公钥进行验签，如果原始报文和数字签名的摘要内容不一致，那就是报文被篡改啦~❞
有些朋友可能有疑问，假设A在发自己的公钥给C公司的时候，也被中间人Actor截取了呢。嗯嗯，我们来模拟一波Actor又截取了公钥，看看Actor能干出什么事情来~哈哈
❝假设Actor截取到A的公钥后，随后也截取了到A发往C的报文。他截取到报文后，第一件想做的事肯定是修改报文内容。但是如果单单修改原始报文是不可以的，因为发过去C公司肯定验签不过啦。但是呢，数字签名似乎解不开，因为消息摘要算法(hash算法)无法逆向解开的，只起验证的作用呢....❞
所以呢，公钥与私钥是用来加密与加密的，「加签与验签是用来证明身份」，以免被篡改的。
常见加密相关算法简介
消息摘要算法对称加密算法非对称加密算法国密算法消息摘要算法：
相同的明文数据经过相同的消息摘要算法会得到相同的密文结果值。数据经过消息摘要算法处理，得到的摘要结果值，是无法还原为处理前的数据的。数据摘要算法也被称为哈希(Hash)算法或散列算法。消息摘要算法一般用于签名验签。消息摘要算法主要分三类：MD(Message Digest，消息摘要算法)、SHA(SecureHashAlgorithm，安全散列算法)和MAC(Message Authentication Code，消息认证码算法)。
MD家族算法
MD(Message Digest，消息摘要算法)家族，包括MD2，MD4，MD5。
MD2，MD4，MD5 计算的结果都是是一个128位(即16字节)的散列值，用于确保信息传输完整一致。MD2的算法较慢但相对安全，MD4速度很快，但安全性下降，MD5则比MD4更安全、速度更快。MD5被广泛应用于数据完整性校验、数据(消息)摘要、数据加密等。MD5，可以被破解，对于需要高度安全性的数据，专家一般建议改用其他算法，如SHA-2。2004年，证实MD5算法无法防止碰撞攻击，因此不适用于安全性认证，如SSL公开密钥认证或是数字签名等用途。举个例子，看看如何获取字符串的MD5值吧：
运行结果：
ShA家族算法
SHA(SecureHashAlgorithm，安全散列算法)，包括SHA-0、SHA-1、SHA-2(SHA-256,SHA-512,SHA-224,SHA-384等)、SHA-3。它是在MD算法基础上实现的，与MD算法区别在于「摘要长度」，SHA算法的摘要「长度更长，安全性更高」。
❝SHA-0发布之后很快就被NSA撤回，因为含有会降低密码安全性的错误，它是SHA-1的前身。
SHA-1在许多安全协议中广为使用，包括TLS、GnuPG、SSH、S/MIME和IPsec，是MD5的后继者。
SHA-2包括SHA-224、SHA-256、SHA-384、SHA-512、SHA-512/224、SHA-512/256。它的算法跟SHA-1基本上相似，目前还没有出现明显弱点。
SHA-3是2015年正式发布，由于对「MD5出现成功的破解」，以及对SHA-0和SHA-1出现理论上破解的方法，SHA-3应运而生。它与之前算法不同的是，它是可替换的加密散列算法。❞
SHA-1、SHA-2(SHA-256,SHA-512,SHA-224,SHA-384)等算法是比较常用的，我们来看看跟MD5的对比吧
算法类型 | 摘要长度（bits） | 最大输入消息长度（bits） | 碰撞攻击（bits） | 性能示例(MiB/s)---|---|---|---|---MD5 | 128 | 无限 | ≤18（发现碰撞） | 335SHA-1 | 160 | 2^64 − 1 |
