一、对称加密算法（Symmetric Encryption）
1. 分类 & 代表性算法
| 分类 |
代表算法 |
简介 |
| 分组加密 |
DES、3DES、AES、SM4 |
每次加密固定长度的数据块，如128位 |
| 流加密 |
RC4、Salsa20/ChaCha20 |
一位一位或字节流加密，适合实时通信 |
2. 密码模式（Block Cipher Modes）
用于分组加密算法，决定如何处理多个数据块：
| 模式 |
全称 |
特点与适用场景 |
| ECB |
Electronic Codebook |
每块独立加密，易被模式分析攻击，不安全 |
| CBC |
Cipher Block Chaining |
每块依赖前一块，增加随机性，适合大数据加密 |
| CFB |
Cipher Feedback |
类似流加密，适合实时传输 |
| OFB |
Output Feedback |
错误不传播，适合串行加密 |
| CTR |
Counter Mode |
并行加密，提高效率，适合多核系统 |
| GCM |
Galois/Counter Mode |
支持认证和加密，适合网络协议，如TLS |
3. 应用场景
- 文件加密（如AES-CBC）
- VPN 加密（如AES-GCM）
- 数据库存储加密（如SM4）
- HTTPS 会话数据加密（与非对称算法配合）
4. 优缺点
| 优点 |
缺点 |
| 加密解密速度快，适合大数据量传输 |
密钥必须安全分发，容易泄露即被破解 |
| 算法成熟，硬件支持丰富 |
无法实现数字签名，不能确保身份和完整性 |
二、非对称加密算法（Asymmetric Encryption / Public-Key Encryption）
1. 分类 & 代表性算法
| 类别 |
代表算法 |
简介 |
| 基于大数分解 |
RSA |
最经典的非对称算法，支持加密和签名 |
| 基于离散对数问题 |
DSA、ElGamal |
用于数字签名，ElGamal 可用于加密 |
| 基于椭圆曲线 |
ECC（如ECDSA, ECDH） |
提供更高强度，密钥更短，适合移动设备 |
| 国密算法 |
SM2 |
国密非对称加密算法，基于ECC |
2. 应用场景
- 数字签名（如SSL证书签名）
- 密钥交换（如HTTPS的握手阶段）
- 区块链签名（如比特币用ECDSA）
- 身份认证、电子合同、电子邮件加密
3. 优缺点
| 优点 |
缺点 |
| 不需要共享密钥，安全性高 |
运算复杂，效率低，不适合大数据量加密 |
| 可用于签名，确保身份认证和完整性 |
算法设计复杂，容易因参数选择错误而不安全 |
| 可用于构建PKI（公钥基础设施）体系 |
密钥长度较长，传输和存储成本高 |
三、哈希算法（Hash Functions）
1. 分类 & 代表性算法
| 类型 |
代表算法 |
简介 |
| 常规哈希 |
MD5、SHA-1、SHA-256/512、SM3 |
生成固定长度的摘要，用于校验、签名等 |
| 密钥哈希 |
HMAC-MD5、HMAC-SHA256 |
加盐（带密钥）哈希，用于认证 |
| 特殊哈希 |
bcrypt、scrypt、Argon2 |
专为密码保护设计，抗暴力破解 |
2. 应用场景
- 数据完整性校验（如Git、文件下载校验）
- 数字签名（如SSL证书中的签名）
- 密码保护（如系统登录密码存储）
- 区块链（如比特币区块结构）
3. 优缺点
| 优点 |
缺点 |
| 一致性强，相同输入一定生成相同输出 |
一旦被破解（如MD5、SHA-1），将不再安全 |
| 摘要固定长度，节省存储 |
无法还原原文，只用于验证和比对 |
| 算法计算快，适合大规模数据校验 |
对碰撞攻击较敏感，需选用安全算法（如SHA-256、SM3） |
四、三者综合对比
| 特性 |
对称加密 |
非对称加密 |
哈希算法 |
| 加解密双方 |
相同密钥 |
公钥加密，私钥解密 |
仅单向处理，无解密 |
| 用途 |
数据保密 |
签名、身份认证、密钥交换 |
数据校验、签名辅助 |
| 性能 |
快 |
慢 |
非常快 |
| 安全性 |
依赖密钥安全 |
更安全，适合开放场景 |
摘要碰撞要避免 |
| 是否可逆 |
是 |
是 |
否（单向） |
五、常见组合应用场景举例
- HTTPS / TLS：使用非对称加密（RSA/ECDHE）交换对称密钥（AES），传输数据用AES加密，消息摘要用哈希（SHA-256）进行签名验证。
- 区块链：用ECC签名交易，用SHA256进行数据摘要与区块链接。
- 文件签名：文件内容生成哈希 → 用私钥签名该哈希 → 公钥验证签名是否一致。
如你有某个算法或场景想深入探讨（如TLS、区块链、国密SM系列），我也可以继续展开。
