對(duì)稱加密算
對(duì)稱加密算法是加密和解密時(shí)使用相同的密鑰，主要用于保證數(shù)據(jù)的機(jī)密性。最具有代表性的算法是２０世紀(jì)７０年代ＩＢＭ公司提出的ＤＥＳ（ｄａｔａｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎｓｔａｎｄａｒｄ）算法；在此基礎(chǔ)上又提出了許多ＤＥＳ的改進(jìn)算法，如三重ＤＥＳ（ｔｒｉｐｌｅＤＥＳ）、隨機(jī)化ＤＥＳ（ＲＤＳ）、ＩＤＥＡ（ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌｄａｔａｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎａｌｇｏｒｉｔｈｍ）、廣義ＤＥＳ（ｇｅｎｅｒａｌｉｚｅｄＤＥＳ）、ＮｅｗＤＥＳ、Ｂｌｏｗｆｉｓｈ、ＦＥＡＬ以及ＲＣ５等。２００１年美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院發(fā)布高級(jí)加密標(biāo)準(zhǔn)（ａｄｖａｎｃｅｄｅｎｃｒｙｐｔｉｏｎｓｔａｎｄａｒｄ，ＡＥＳ）取代了ＤＥＳ，成為對(duì)稱密鑰加密中最流行的算法之一。
對(duì)稱加密算法的優(yōu)點(diǎn)是計(jì)算開(kāi)銷小、加密速度快，適用于少量或海量數(shù)據(jù)的加密，是目前用于信息加密的主要算法。
其缺點(diǎn)是通信雙方使用相同的密鑰，很難確保雙方密鑰的安全性；密鑰數(shù)據(jù)量增長(zhǎng)時(shí)，密鑰管理會(huì)給用戶帶來(lái)負(fù)擔(dān)；此外，它僅適用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加解密處理，提供數(shù)據(jù)的機(jī)密性，它不適合在分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中使用，密鑰管理困難，且成本較高。
非對(duì)稱加密算法
非對(duì)稱加密算法也叫公開(kāi)密鑰算法，其加密和解密是相對(duì)獨(dú)立的，使用不同的密鑰。它主要用于身份認(rèn)證、數(shù)字簽名等信息交換領(lǐng)域。公鑰密碼體制的算法中最著名的代表是ＲＳＡ，此外還有背包密碼、ＤＳＡ，ＭｃＥｌｉｅｃｅ密碼、Ｄｉｆｆｅ＿Ｈｅｌｌｍａｎ、Ｒａｂｉｎ、零知識(shí)證明、橢圓曲線、ＥＩＧａｍａｌ算法等。非對(duì)稱加密算法的優(yōu)點(diǎn)是可以適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)的開(kāi)放性要求，且密鑰管理問(wèn)題也較為簡(jiǎn)單，可方便地實(shí)現(xiàn)數(shù)字簽名和驗(yàn)證。其缺點(diǎn)是算法復(fù)雜、加密數(shù)據(jù)的速率較低。然而，無(wú)論是對(duì)稱加密算法還是非對(duì)稱加密算法都存在密鑰泄露的風(fēng)險(xiǎn)。因此，Ｒｉｖｅｓｔ在１９８９年開(kāi)發(fā)出ＭＤ２算法，不需要密鑰，引發(fā)了雜湊算法（也稱Ｈａｓｈ函數(shù)）的研究，即把任意長(zhǎng)的輸入消息字符串變化成固定長(zhǎng)的輸出串，不需要密鑰，且過(guò)程是單向的，不可逆的。比較流行的算法有ＭＤ５，ｓｈａ－１，ＲＩＰＥＭＤ以及Ｈａｖａｌ等。雜湊算法不存在密鑰保管和分發(fā)問(wèn)題，非常適合在分布式網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上使用，但因加密計(jì)算復(fù)雜，通常只在數(shù)據(jù)量有限的情形下使用，如廣泛應(yīng)用在注冊(cè)系統(tǒng)中的口令密、軟件使用期限加密等。數(shù)據(jù)加密技術(shù)能保證最終數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和安全性，但計(jì)算開(kāi)銷比較大，加密并不能防止數(shù)據(jù)流向外部，因此，加密自身不能完全解決保護(hù)數(shù)據(jù)隱私的問(wèn)題。數(shù)據(jù)加密算法作為隱私保護(hù)的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，大數(shù)據(jù)時(shí)代研究重點(diǎn)將集中在對(duì)已有算法的完善；綜合使用對(duì)稱加密算法和非對(duì)稱加密算法。隨著新技術(shù)的出現(xiàn)會(huì)研究出符合新技術(shù)發(fā)展的新加密算法。
對(duì)稱加密和非對(duì)稱加密都有分國(guó)際算法和國(guó)密算法。
非對(duì)稱加密：RSA（國(guó)際算法），SM2（國(guó)密算法）
對(duì)稱加密：DES（國(guó)際算法）, SM4（國(guó)密算法）
以RSA加密過(guò)程為例
RSA的公鑰、私鑰的組成，以及加密、解密的公式可見(jiàn)于下表：
素?cái)?shù)是這樣的整數(shù)，它除了能表示為它自己和1的乘積以外，不能表示為任何其它兩個(gè)整數(shù)的乘積。
公約數(shù)只有1的兩個(gè)數(shù)，叫做互質(zhì)數(shù)。
讓m去被n整除，只取所得的余數(shù)作為結(jié)果，就叫做模運(yùn)算。
步驟例如：
（1）設(shè)計(jì)公私密鑰(e,n)和(d,n)。
令p=3，q=11，得出n=p×q=3×11=33；f(n)=(p-1)(q-1)=2×10=20；取e=3，（3與20互質(zhì)）則e×d≡1 modf(n)，即3×d≡1 mod 20。
d怎樣取值呢？可以用試算的辦法來(lái)尋找。試算結(jié)果見(jiàn)
通過(guò)試算我們找到，當(dāng)d=7時(shí)，e×d≡1 mod f(n)同余等式成立。因此，可令d=7。從而我們可以設(shè)計(jì)出一對(duì)公私密鑰，加密密鑰（公鑰）為：KU=(e,n)=(3,33)，解密密鑰（私鑰）為：KR =(d,n)=(7,33)。
（2）英文數(shù)字化。
將明文信息數(shù)字化，并將每塊兩個(gè)數(shù)字分組。假定明文英文字母編碼表為按字母順序排列數(shù)值，如表示
則得到分組后的key的明文信息為：11，05，25。
（3）明文加密
用戶加密密鑰(3,33)將數(shù)字化明文分組信息加密成密文。由C≡Me(mod n)因此，得到相應(yīng)的密文信息為：11，31，16。
（4）密文解密。
用戶B收到密文，若將其解密，只需要計(jì)算，即：
用戶B得到明文信息為：11，05，25。根據(jù)上面的編碼表將其轉(zhuǎn)換為英文，我們又得到了恢復(fù)后的原文“key”。
RSA的缺點(diǎn)：
1.產(chǎn)生密鑰很麻煩，受到素?cái)?shù)產(chǎn)生技術(shù)的限制，因而難以做到一次一密。
2.分組長(zhǎng)度太大，為保證安全性，n 至少也要 600 bits 以上，使運(yùn)算代價(jià)很高，尤其是速度較慢，較對(duì)稱密碼算法慢幾個(gè)數(shù)量級(jí)；且隨著大數(shù)分解技術(shù)的發(fā)展，這個(gè)長(zhǎng)度還在增加，不利于數(shù)據(jù)格式的標(biāo)準(zhǔn)化。因此，使用RSA只能加密少量數(shù)據(jù)，大量的數(shù)據(jù)加密還要靠對(duì)稱密碼算法。
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