495
技術社區[雲棲]
加密算法說明（Base64、MD5、DES）
A). Base64
Base64編碼的思想是是采用64個基本的ASCII碼字符對數據進行重新編碼。它將需要編碼的數據拆分成字節數組。以3個字節為一組。按順序排列24位數據，再把這24位數據分成4組，即每組6位。再在每組的的最高位前補兩個0湊足一個字節。這樣就把一個3字節為一組的數據重新編碼成了4個字節。當所要編碼的數據的字節數不是3的整倍數，也就是說在分組時最後一組不夠3個字節。這時在最後一組填充1到2個0字節。並在最後編碼完成後在結尾添加1到2個“=”。例：將對ABC進行BASE64編碼首先取ABC對應的ASCII碼值。A（65）B（66）C（67）。再取二進製值A（01000001）B（01000010）C（01000011），然後把這三個字節的二進製碼接起來（010000010100001001000011），再以6位為單位分成4個數據塊並在最高位填充兩個0後形成4個字節的編碼後的值（00010000）（00010100）（00001001）（00000011）。藍色部分為真實數據。再把這四個字節數據轉化成10進製數得（16）（20）（19）（3）。最後根據BASE64給出的64個基本字符表，查出對應的ASCII碼字符（Q）（U）（J）（D）。這裏的值實際就是數據在字符表中的索引。注：BASE64字符表：ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/
解碼過程就是把4個字節再還原成3個字節再根據不同的數據形式把字節數組重新整理成數據。
B). DES
DES是Data Encryption Standard（數據加密標準）的縮寫。DES是一個分組加密算法，他以64位為分組對數據加密。同時DES也是一個對稱算法：加密和解密用的是同一個算法。它的密匙長度是56位（因為每個第8位都用作奇偶校驗），密匙可以是任意的56位的數，而且可以任意時候改變。其中有極少量的數被認為是弱密匙，但是很容易避開他們。所以保密性依賴於密鑰。
DES對64(bit)位的明文分組M進行操作，M經過一個初始置換IP置換成m0，將m0明文分成左半部分和右半部分m0=(L0,R0)，各32位長。然後進行16輪完全相同的運算，這些運算被稱為函數f，在運算過程中數據與密匙結合。經過16輪後，左，右半部分合在一起經過一個末置換，這樣就完成了。在每一輪中，密匙位移位，然後再從密匙的56位中選出48位。通過一個擴展置換將數據的右半部分擴展成48位，並通過一個異或操作替代成新的32位數據，在將其置換換一次。這四步運算構成了函數f。然後，通過另一個異或運算，函數f的輸出與左半部分結合，其結果成為新的右半部分，原來的右半部分成為新的左半部分。將該操作重複16次，就實現了。
解密過程：在經過所有的代替、置換、異或盒循環之後，你也許認為解密算法與加密算法完全不同。恰恰相反，經過精心選擇的各種操作，獲得了一個非常有用的性質：加密和解密使用相同的算法。DES加密和解密唯一的不同是密匙的次序相反。如果各輪加密密匙分別是K1,K2,K3….K16那麼解密密匙就是K16,K15,K14…K1。
C). MD5
MD5的全稱是Message-DigestAlgorithm 5，Message-Digest泛指字節串(Message)的Hash變換，就是把一個任意長度的字節串變換成一定長的大整數。請注意我使用了"字節串"而不是"字符串"這個詞，是因為這種變換隻與字節的值有關，與字符集或編碼方式無關。 MD5將任意長度的"字節串"變換成一個128bit的大整數，並且它是一個不可逆的字符串變換算法，換句話說就是，即使你看到源程序和算法描述，也無法將一個MD5的值變換回原始的字符串，從數學原理上說，是因為原始的字符串有無窮多個，這有點象不存在反函數的數學函數。
MD5的典型應用是對一段Message(字節串)產生fingerprint(指紋)，以防止被"篡改"。舉個例子，你將一段話寫在一個叫readme.txt文件中，並對這個readme.txt產生一個MD5的值並記錄在案，然後你可以傳播這個文件給別人，別人如果修改了文件中的任何內容，你對這個文件重新計算MD5時就會發現。如果再有一個第三方的認證機構，用MD5還可以防止文件作者的"抵賴"，這就是所謂的數字簽名應用。
MD5還廣泛用於加密和解密技術上，在很多操作係統中，用戶的密碼是以MD5值（或類似的其它算法）的方式保存的，用戶Login的時候，係統是把用戶輸入的密碼計算成MD5值，然後再去和係統中保存的MD5值進行比較，而係統並不"知道"用戶的密碼是什麼。
一些黑客破獲這種密碼的方法是一種被稱為"跑字典"的方法。有兩種方法得到字典，一種是日常搜集的用做密碼的字符串表，另一種是用排列組合方法生成的，先用MD5程序計算出這些字典項的MD5值，然後再用目標的MD5值在這個字典中檢索。即使假設密碼的最大長度為8，同時密碼隻能是字母和數字，共26+26+10=62個字符，排列組合出的字典的項數則是P(62,1)+P(62,2)....+P(62,8)，那也已經是一個很天文的數字了，存儲這個字典就需要TB級的磁盤組，而且這種方法還有一個前提，就是能獲得目標賬戶的密碼MD5值的情況下才可以。
最後更新：2017-04-02 15:15:07