前言

整理密碼學。

我們在程式設計中常常需要密碼問題，比如說https，aes等。他們都用到了密碼這個概念。

密碼學是網路安全、資訊保安、區塊鏈等產品的基礎，常見的非對稱加密、對稱加密、雜湊函式等，都屬於密碼學範疇。

正文

從古至今密碼學一直存在，那麼在古代密碼是怎麼樣的呢？

我們常常在電視劇中看到一張紙舔一舔然後顯示出字了，或者用火然後烤一烤然後出現一些圖案。

這些也屬於密碼學。當然這樣是不夠的，古人的思想不止於此，他們通過其他方法把文字加密了。

① 替換法
替換法很好理解，就是用固定的資訊將原文替換成無法直接閱讀的密文資訊。例如將 b 替換成 w ，e 替換成p ，這樣bee 單詞就變換成了wpp，不知道替換規則的人就無法閱讀出原文的含義。

替換法有單表替換和多表替換兩種形式。單表替換即只有一張原文密文對照表單，傳送者和接收者用這張表單來加密解密。在上述例子中，表單即為：a b c d e - s w t r p 。

多表替換即有多張原文密文對照表單，不同字母可以用不同表單的內容替換。

例如約定好表單為：表單 1：abcde-swtrp 、表單2：abcde-chfhk 、表單 3：abcde-jftou。

當然這會使得設計變得困難。

② 移位法
移位法就是將原文中的所有字母都在字母表上向後（或向前）按照一個固定數目進行偏移後得出密文，典型的移位法應用有 “ 愷撒密碼 ”。
例如約定好向後移動2位（abcde - cdefg），這樣 bee 單詞就變換成了dgg 。

上面的稱作古典密碼學。

本來古典密碼學好好的，然後概率論發生了，這個時候密碼就變得非常容易破解。

百度百科講解一下如何破解的。

頻率分析基於如下原理：在任何一種書面語言中，不同的字母或字母組合出現的頻率各不相同。
而且，對於以這種語言書寫的任意一段文字，都具有大致相同的特徵字母分佈。
比如，在英語中，字母E出現的頻率很高，而X則出現得較少。類似地，ST、NG、TH，以及QU等雙字母組合出現的頻率非常高，NZ、QJ組合則極少。英語中出現頻率最高的12個字母可以簡記為“ETAOIN SHRDLU”。

比如說採用替換法，我發現出現很多個Z。但是按理說E應該最多，那麼我嘗試把Z換成X，這樣破解的概率大大增加。

那麼現代密碼加密方式是啥？

① 雜湊函式
雜湊函式，也見雜湊函式、摘要函式或雜湊函式，可將任意長度的訊息經過運算，變成固定長度數值，常見的有MD5、SHA-1、SHA256，多應用在檔案校驗，數字簽名中。
MD5 可以將任意長度的原文生成一個128位（16位元組）的雜湊值
SHA-1可以將任意長度的原文生成一個160位（20位元組）的雜湊值

② 對稱密碼
對稱密碼應用了相同的加密金鑰和解密金鑰。對稱密碼分為：序列密碼(流密碼)，分組密碼(塊密碼)兩種。流密碼是對資訊流中的每一個元素（一個字母或一個位元）作為基本的處理單元進行加密，塊密碼是先對資訊流分塊，再對每一塊分別加密。

③ 非對稱密碼
對稱密碼的金鑰安全極其重要，加密者和解密者需要提前協商金鑰，並各自確保金鑰的安全性，一但金鑰洩露，即使演算法是安全的也無法保障原文資訊的私密性。

雜湊函式和非對稱密碼一般用於檔案校驗和身份驗證，而對稱用於資料傳輸加密。

主要是因為非對稱密碼加密解密消耗時間。