为了让你更清晰地掌握目前信息安全领域的核心技术，我将这些主流算法分为三大类进行详细解析：哈希算法（数据指纹）、对称加密（一把钥匙开一把锁）和非对称加密（公钥与私钥）。
以下是目前工业界最主流、最常用的算法及其具体细节：
📋 一、哈希算法（Hash Algorithms）
哈希算法用于生成数据的"指纹"，特点是不可逆（无法从指纹还原数据）。
🔥 1. SHA-2 系列（目前的绝对主流）
- 代表算法：SHA-256（最常用）、SHA-512。
- 具体特性：
- 输出长度：SHA-256 输出 256 位（32字节），通常表示为 64 位的 16 进制字符串。
- 安全性：目前全球最广泛接受的标准，抗碰撞性极强，尚未发现有效的攻击方法。
- 应用场景：SSL/TLS 证书、区块链（如比特币）、软件发布校验、数字签名。
- 注意：SHA-1（160位）已被证实存在碰撞漏洞，已被淘汰，不应再用于安全场景。
🛡️ 2. 国密 SM3（中国标准）
- 具体特性：
- 输出长度：256 位，与 SHA-256 长度一致。
- 安全性：由中国国家密码管理局发布，安全性设计上与 SHA-256 相当或略高，主要用于抵御针对 SHA 系列的特定攻击。
- 应用场景：中国政府、金融、政务系统的数据完整性校验，配合 SM2/SM4 算法使用。
🗝️ 3. 专用密码哈希算法（用于存密码）
- 代表算法：bcrypt、Argon2、scrypt、PBKDF2。
- 具体特性：
- 设计哲学：故意设计得很慢，消耗大量内存或 CPU。
- 核心优势：防暴力破解。虽然 SHA-256 很快，但这些算法通过迭代计算（如 Argon2）让黑客无法使用显卡集群快速穷举。
- 应用场景：存储用户登录密码（这是存储密码的最佳实践，而不是直接用 SHA-256）。
🔒 二、对称加密算法（Symmetric Encryption）
加密和解密使用同一个密钥。特点是速度快，适合加密大量数据。
🏆 1. AES（Advanced Encryption Standard）
- 具体参数：支持 128位、192位、256位 三种密钥长度。分组长度固定为 128 位。
- 工作模式：
- CBC（常用，需初始化向量 IV）。
- GCM（推荐，同时提供加密和认证，用于 TLS 1.3）。
- 应用场景：Wi-Fi 加密（WPA2/WPA3）、数据库字段加密、文件加密（如 WinZip）、TLS 握手后的会话加密。
🇨🇳 2. 国密 SM4
- 具体特性：
- 分组长度和密钥长度均为 128 位。
- 原名 SMS4，是中国国家标准的分组密码算法。
- 应用场景：中国国内的无线局域网（WAPI）、金融 IC 卡、政务云数据加密。
📉 3. 3DES（Triple DES）
- 具体特性：对数据执行三次 DES 加密操作。
- 现状：正在被淘汰。速度慢（约为 AES 的 1/3），安全性不如 AES。目前仅在一些老旧的金融系统（如老式 POS 机）中为了兼容性而存在。
🔑 三、非对称加密算法（Asymmetric Encryption）
使用一对密钥（公钥和私钥）。公钥加密，私钥解密；或者私钥签名，公钥验证。特点是安全性高（解决密钥分发问题），但速度慢。
🗿 1. RSA（最经典、最普及）
- 具体参数：密钥长度通常为 2048位 或 4096位。
- 数学原理：基于"大整数分解难题"（将两个大质数的乘积还原成原来的质数非常困难）。
- 应用场景：
- 数字签名：软件发布签名、SSL 证书签名。
- 密钥交换：在 TLS 握手初期，用 RSA 加密对称密钥（虽然现在更多用 ECDHE 做密钥交换）。
🚀 2. ECC（Elliptic Curve Cryptography）
- 具体参数：常用曲线如 P-256（也叫 secp256r1），密钥长度仅 256 位。
- 核心优势：短小精悍。256 位的 ECC 安全性相当于 3072 位的 RSA，但运算速度更快，占用带宽更少。
- 应用场景：移动支付（Apple Pay）、区块链（比特币/以太坊使用的是 secp256k1 曲线）、物联网设备（资源受限）。
🇨🇳 3. 国密 SM2
- 具体特性：基于椭圆曲线的公钥密码算法。
- 对比：相比 RSA，SM2 的签名更短（比 RSA 短约 60%），运算速度更快。
- 应用场景：中国电子政务、税务 UKey、银行数字证书。
📊 总结对比表
为了方便你记忆，我整理了一个核心算法速查表：
算法类型 国际主流算法 中国国密算法 核心用途
哈希 (Hash) SHA-256 SM3 数据完整性校验、数字签名摘要
对称加密 AES-128/256 SM4 文件加密、数据库加密、通信会话加密
非对称加密 RSA-2048 / ECC SM2 数字证书、身份认证、加密传输对称密钥
💡 给你的建议：
- 如果你在开发面向全球的应用：优先使用 AES + RSA + SHA-256 组合。
- 如果你在开发国内政务或金融应用：必须使用 SM2 + SM3 + SM4 组合。
- 如果你需要存储用户密码：请使用 Argon2 或 bcrypt，不要直接用 SHA-256。