有没有想过您的敏感信息如何在网上保持安全？这可以归结为两个关键概念：加密和散列。两者都是用于保护数据的工具，但工作方式完全不同。
把加密看成是一种密码。只有拥有正确 “钥匙 “的人才能解开它。另一方面，散列将数据转换成固定的、不可更改的字符串，而且无法逆转。
在本文中，我们将分析加密与哈希算法、它们的使用方式、区别以及了解它们的重要性的原因。
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什么是加密？
加密就像写一封只有你最好的朋友才能读到的密信–因为他们有密钥。它将你的可读数据（明文）加密成不可读的格式（密文）。只有使用特殊密钥才能解密。
加密主要有两种类型：对称加密和非对称加密。
- 对称加密使用一个密钥来锁定（加密）和解锁（解密）数据。它速度超快，非常适合保护电脑中的文件。
- 而非对称加密则使用两个密钥：用于加密的公钥和用于解密的私钥。这非常适合在线安全，如电子邮件和网站。
为什么需要加密？试想一下，将您的信用卡信息发送到网上商店。如果没有加密，黑客就能在数据通过互联网传输时轻易窃取。但有了加密技术，就像用一个无法破解的密码包裹了您的信息。
一些常见的加密算法包括AES（高级加密标准）、Twofish、RSA和椭圆曲线加密算法 (ECC)。从安全的网上购物到保护政府机密，这些加密算法被广泛应用。
简而言之：加密可确保您的数据在移动过程中的安全。没有它，互联网将成为黑客的天堂。
什么是散列？
捣碎就像烤蛋糕。一旦你混合了配料并烤好了蛋糕，你就无法逆转这个过程，取回鸡蛋和面粉。这是一个单向过程，它将数据转化为一个唯一的、固定长度的字符串，称为散列值。
但为什么要这么做呢？哈希算法的核心是数据完整性。它能确保数据未被篡改。例如，当你在数据库中存储密码时，你不会保存实际密码。而是保存它的散列值。即使黑客进入数据库，他们看到的也只是一团乱麻，而不是真正的密码。
具体操作如下
- 散列函数接收输入（如密码）并产生一个唯一的散列值。
- 如果输入中哪怕只有一个字母发生变化，哈希值也会完全不同。这就是所谓的抗碰撞性–没有两个输入会产生相同的哈希值。
流行的散列算法包括SHA-256、MD5、RIPEMD和BLAKE3。MD5已经过时，安全性较低，而SHA-256仍然广受信任。
散列不仅仅用于密码。它可以验证文件的完整性（例如，确保下载不会损坏），并保护区块链技术中的数据。
简而言之：散列并不锁定数据，而是创建数据的指纹。这使得它非常适合需要验证而非保密的情况。
加密与散列：关键区别
简单地说：加密就像把贵重物品锁在保险柜里。加密就像给它们盖上独一无二的指纹。两者都是保护数据安全的工具，但使用方式却截然不同。
下面是一个快速对比：
| 特点 | 加密 | 散列 |
|---|---|---|
| 过程 | 双向（可反向） | 单向（不可逆） |
| 目的 | 保护机密性 | 确保完整性 |
| 需要钥匙吗？ | 是，用于加密和解密 | 没有 |
| 输出 | 长度可变（取决于数据大小） | 固定长度（例如，SHA-256 为 256 位） |
| 使用案例 | 保护传输中的数据（电子邮件、文件） | 验证数据完整性（密码） |
现在，让我们深入探讨一下。
可逆性
使用正确的密钥可以逆转加密。例如，当你发送加密电子邮件时，收件人可以使用他们的密钥来解密和阅读。另一方面，散列是一个死胡同。一旦散列，就无法返回原始数据。这就是为什么它是保护密码的理想选择。
目的
加密的主要目的是保持数据的私密性。这就好比把一封信密封起来，这样就没人能在传输过程中读到它了。散列的作用是确认真实性。这就好比验证信件在投递前是否被拆封或篡改。
真实案例
- 当您在网上购物时，您的信用卡信息在网站上传输时会受到加密保护。
- 登录时，哈希算法可确保存储的密码与您输入的密码一致，而不会泄露实际密码。
简而言之：加密可确保数据安全，散列可验证数据。两者都是网络安全的重要工具，但知道何时使用是关键。
加密和散列的常见用例
加密和散列在不同的应用场景中都能大显身手。以下是它们的常用方法：
何时使用加密
当数据从一个地方移动到另一个地方时，如果需要保持数据的私密性，加密是您的首选。
- 网上购物：当您输入信用卡详细信息时，加密技术可确保黑客无法在传输过程中窃取您的信息。
- 信息应用程序：WhatsApp 等工具使用端到端加密技术来保证聊天内容的私密性，因此只有您和收件人可以阅读聊天内容。
- 文件安全：在发送或存储敏感文件前对其进行加密，使其在没有正确解密密钥的情况下无法读取。
- 公共 Wi-Fi 安全：VPN（虚拟专用网络）会加密你的网络流量，使试图窥探网络的人无法读取。
何时使用散列
哈希算法的核心是验证和保护数据，尤其是静态数据。
- 密码存储：网站存储的是散列密码而不是原始密码。即使黑客可以访问，他们也不会看到你的真实密码。
- 文件完整性检查：下载软件？散列确保文件未被篡改。如果哈希值符合预期，就说明文件是安全的。
- 区块链技术：哈希算法可确保区块链中的每个区块都安全、不被篡改，从而维护对加密货币等系统的信任。
- 数字签名：加密哈希确保文件和信息的 100% 真实性。它们就像数字指纹一样，可验证传输过程中没有任何篡改。
简而言之：加密可确保机密在旅行途中的安全。破解则确保机密到达后不被篡改。
当加密与哈希算法联手时
有时，将加密和散列结合起来使用，可以形成坚如磐石的防御。下面就来看看它们是如何协同工作的：
- SSL/TLS 协议：它们在发送数据时对数据进行加密，并使用哈希算法确保数据在传输过程中不被篡改。
- 身份验证系统：密码采用散列方式安全存储，令牌等敏感信息则在传输过程中进行加密。
从保护在线支付到确保文件的真实性，将加密和散列相结合是当今网络安全领域的必备策略。两者结合起来，就是抵御数字威胁的终极盾牌。
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