这些加密算法嵌入式工程师需要知道
内容提要
对称加密算法安全性较低，DES已被新标准取代，3DES应用三次DES加密，AES是广泛使用的高级加密标准。不对称加密算法使用公钥和私钥，适用于分布式系统。RSA是最有影响力的公钥加密算法，DSA用于签名，ECC加密强度最高。不可逆加密算法常用的有MD5和SHA1。
延伸解读
对称与非对称算法的取舍关键
文章指出对称加密算法计算量小、加密速度快，但密钥管理困难，在分布式系统中使用成本高；非对称算法使用公钥和私钥，更适合分布式系统。嵌入式工程师在选择时，需权衡性能与密钥分发复杂度：资源受限且通信双方可安全共享密钥的场景，对称算法更高效；需要解决密钥分发或数字签名时，非对称算法更合适。
从DES到AES的演进逻辑
DES使用56位密钥，随着计算机运算能力增强，已容易被暴力破解，目前仅用于旧系统鉴定。3DES通过三次DES加密增加密钥长度，是DES向AES过渡的算法。AES支持128、192、256位密钥，分组长度128位，易于硬件和软件实现，并已替代DES成为广泛使用的标准。这提示嵌入式开发者在新设计中应优先考虑AES，而非继续依赖DES或3DES。
RSA、DSA与ECC的定位差异
RSA是第一个能同时用于加密和数字签名的算法，基于大素数乘积分解困难；DSA安全性与RSA相当，但只用于签名，不能加密解密或密钥交换，速度比RSA快；ECC基于椭圆曲线离散对数难题，是已知公钥体制中每比特加密强度最高的。嵌入式工程师可根据功能需求选择：需要加密和签名选RSA，仅签名选DSA，追求高强度的资源受限场景可关注ECC。
不可逆算法的用途与碰撞风险
MD5和SHA1都是不可逆加密算法，用于消息完整性保护和数字签名。MD5输出128位散列值，广泛用于密码认证；SHA1输出160位摘要，安全性高于MD5，常与DSA配合用于数字签名。文章提到理论上消息摘要算法都存在碰撞可能，但找到指定碰撞很困难，目前通用安全算法中仅有MD5被破解。因此，对安全性要求高的场景应避免单独依赖MD5。
Q&A
对称加密算法有什么优缺点？
对称加密算法具有算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高的优点。缺点是交易双方使用相同密钥，安全性得不到保证，密钥管理困难，使用成本较高，在分布式网络系统上使用较为困难。
DES和3DES加密算法有什么区别？
DES使用64位分组和56位密钥，加密解密使用相同算法，但密钥长度易被暴力破解。3DES是对每个数据块应用三次DES加密，通过增加密钥长度提高安全性，是DES向AES过渡的算法。
AES加密算法支持哪些密钥长度？
AES加密算法支持128、192、256位密钥长度，分组长度为128位，算法易于各种硬件和软件实现，用于替代DES。
RSA和DSA加密算法有什么不同？
RSA是最有影响力的公钥加密算法，能同时用于加密和数字签名，能抵抗已知密码攻击。DSA基于整数有限域离散对数难题，安全性与RSA相当，但只用于签名，不能用于加密解密和密钥交换，速度比RSA快。
ECC加密算法有什么特点？
ECC是基于椭圆曲线的公钥加密体制，数学基础是椭圆曲线离散对数问题的计算困难性。它是目前已知公钥体制中每比特提供加密强度最高的一种体制。
MD5和SHA1有什么区别？
MD5和SHA1都是不可逆加密算法。MD5生成128位散列值，广泛用于密码认证和完整性保护；SHA1生成160位消息摘要，主要用于数字签名，安全性高于MD5。
