第一部分：密码学技术
一、对称密码—用相同的密钥进行加解密
（1）分类
AES128、AES192、AES256
（2）密钥配送问题：如何将密钥安全的发送给接收者
- 通过实现共享密钥来解决
- 通过密钥分配中心来解决
- 通过Diffie-Hellman密钥交换来解决
- 通过公钥密码来解决
二、公钥密码—公钥加密，私钥解密
（1）种类
RSA、ECC
（2）弱点
处理速度只有对称密钥的几百分之一
（3）公钥密码无法解决的问题
无法判断公钥是否合法，这个问题称为公钥认证问题。
三、单项散列函数—获取消息的指纹
又称消息摘要函数（Message Digest Function）、哈希函数或杂凑函数；散列值也称消息摘要（Message Digest）或者指纹（Fingerprint）。
（1）性质
- 定长输出：根据任意长度的消息计算出固定长度的散列质；
- 能够快速计算出散列值：计算散列值所花费的时间必须要短；
- 抗碰撞性：哪怕只要1比特的改变，也必须有很高的概率产生不同的散列值；
3.1 强抗碰撞性：要找到散列值相同的两条不同的消息时非常困难的；
3.2 弱抗碰撞性：给定某条消息的散列值时，要找到和该条消息相同的散列值的另一条消息是非常困难的； - 单向性：无法通过散列值反算出原始消息；
（2）种类
MD5
SHA-1、SHA-256、SHA-384、SHA-512
RIPEMD-160
AHS（Advanced Hash Standard）和SHA-3
（3）单向散列函数无法解决的问题
可以防篡改（确保完整性或一致性），但是无法辨别出“伪装”（无法认证），即无法确认消息来自正确的发送者，还是经第三方攻击者发出的。
四、消息认证码—消息被正确发送了吗
（1）理解：
消息认证码是一种与密钥相关的单向散列函数。
(消息, 共享密钥) -> (MAC值)
（2）实现方法：
HMAC，例如HMAC-SHA1，HMAC-MD5，HMAC-SHA256.
（3）消息认证码无法解决的问题
- 对第三方证明
- 防止否认
五、数字签名—消息到底是谁写的
（1）包含
消息摘要算法
签名算法：RSA和ECDSA，私钥加密，公钥解密。
（2）性质：
防篡改、防伪装、防止否认
（3）实际应用
先针对明文应用消息摘要算法生成散列值，然后应用签名算法进行加密生成签名信息。然后，将签名信息随明文一起发送出去。
（4）数字签名无法解决的问题：
无法保证公钥真正属于发送者。
现在我们发现自己陷入了一个死循环——数字签名时用来识别消息篡改、伪装以及否认的，但是我们必须从没有被伪装的发送者得到没有被篡改的公钥才行。
为此，我们需要使用证书。
五、证书——为公钥加上数字签名
六、随机数生成算法
第二部分：密码学所面临的威胁:
（1）机密性：
依靠加密算法保障，例如AES-128-CBC；
加密算法可以保证机密性，但无法保证完整性。攻击者没有密钥，虽然无法破解数据，但是可以修改密文的部分数据，然后发送给接收方。接收方通过密钥发现可以解密，但是解出来的实际已不是原文，即消息已被篡改过。
（2）完整性：
消息验证码（Message Authentication Code，MAC）算法。MAC算法有两种形式，分别是：CMC-MAC算法和HMAC算法。例如HMAC-SHA256。
通信双方需维护一个密钥，只有拥有了密钥的双方才能生成和验证MAC值。
（3）机密性+完整性
提供机密性和完整性的模式叫做Authentication Encryption（AE）模式，主要有：
1）Encrypt-and-MAC
2）MAC-then-Encrypt，HTTPS一般使用这种模式进行处理，例如AES-128-CBC#PKCS7-HMAC-SHA256；
3）Encrypt-then-MAC，这种是比2更安全的模式。
AEAD加密模式
AEAD（Authentication Encryption with Associated Data）模式在底层组合了加密算法和MAC算法，能够同时保证数据机密性和完整性。AEAD的作用类似Encrypt-then-MAC。
主要有三种模式：
1）CCM模式
2）GCM模式，例如AES128-GCM，AES256-GCM；
3）ChaCha20-Poly1305
（4）认证
（5）不可否认性
数字签名
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