平时工作总是要登陆各种系统，少不了使用密钥，也就是优盾，一直好奇优盾是怎么实现用户身份验证的，经过一段时间的研究，终于对计算机的摘要、加密算法有了一定了解，现在把这些知识分享给大家，示例以openssl程序为例：
1 摘要算法
数据摘要算法是密码学算法中非常重要的一个分支，它通过对所有数据提取指纹信息以实现数据签名、数据完整性校验等功能，由于其不可逆性，有时候会被用做敏感信息的加密。数据摘要算法也被称为哈希（Hash）算法、散列算法。简单点说，摘要算法对一段文字或文件产生一个固定长度（常见的md5长度位16或32位字符串）摘要的算法，而且无法通过逆向运算得到原文信息，最常见的用处有密码加密，现在网站保存的用户密码都是一段密码的摘要，用户输入密码时将密码生成摘要，然后和数据库中的摘要进行对比判断密码是否准确。这也就是用户忘记密码时只能重置密码，而无法得到原密码的原因，因为网站也不知道。另外一个常见用途就是文件的校验，每当下载程序时，同时会包含一个.md5后缀的文件，用户可以通过对程序产生md5摘要，和下载的md5摘要进行对比以确定文件没有被篡改。常见的摘要算法有：
1.1 CRC8、CRC16、CRC32
CRC（Cyclic Redundancy Check，循环冗余校验）算法出现时间较长，应用也十分广泛，尤其是通讯领域，现在应用最多的就是 CRC32 算法，它产生一个4字节（32位）的校验值，一般是以8位十六进制数，如FA 12 CD 45等。CRC算法的优点在于简便、速度快，严格的来说，CRC更应该被称为数据校验算法，但其功能与数据摘要算法类似，因此也作为测试的可选算法。
1.2 MD2 、MD4、MD5
这是应用非常广泛的一个算法家族，尤其是 MD5（Message-Digest Algorithm 5，消息摘要算法版本5），它由MD2、MD3、MD4发展而来，由Ron Rivest（RSA公司）在1992年提出，被广泛应用于数据完整性校验、数据（消息）摘要、数据加密等。MD2、MD4、MD5 都产生16字节（128位）的校验值，一般用32位十六进制数表示。MD2的算法较慢但相对安全，MD4速度很快，但安全性下降，MD5比MD4更安全、速度更快。
md5生成摘要示例：
[Alex@localhost Desktop]$ cat test.txt
aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
sdfffffsssssssssssssssssssssssssssssss
[Alex@localhost Desktop]$ openssl dgst -md5 test.txt
MD5(test.txt)= f06688b25e76a6194a41c725bb156468
1.3 SHA1、SHA256、SHA384、SHA512
SHA（Secure Hash Algorithm）是由美国专门制定密码算法的标准机构—— 美国国家标准技术研究院（NIST）制定的，SHA系列算法的摘要长度分别为：SHA为20字节（160位）、SHA256为32字节（256位）、 SHA384为48字节（384位）、SHA512为64字节（512位），由于它产生的数据摘要的长度更长，因此更难以发生碰撞，因此也更为安全，它是未来数据摘要算法的发展方向。由于SHA系列算法的数据摘要长度较长，因此其运算速度与MD5相比，也相对较慢。
SHA1的应用较为广泛，主要应用于CA和数字证书中，另外在互联网中流行的BT软件中，也是使用SHA1来进行文件校验的。
sha生成摘要示例：
[Alex@localhost Desktop]$ cat test.txt
aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa
sdfffffsssssssssssssssssssssssssssssss
[Alex@localhost Desktop]$ openssl dgst -sha test.txt
SHA(test.txt)= d2ad4b7440522b358cfd0f56f0f3fbb4000354b4
1.4 RIPEMD、PANAMA、TIGER、ADLER32 等
2 对称加密算法
对称加密指加密和解密使用相同密钥的加密算法，有时又叫传统密码算法而在大多数的对称算法中，加密密钥和解密密钥是相同的，所以也称这种加密算法为秘密密钥算法或单密钥算法。它要求发送方和接收方在安全通信之前，商定一个密钥。对称算法的安全性依赖于密钥，泄漏密钥就意味着任何人都可以对他们发送或接收的消息解密，所以密钥的保密性对通信性至关重要。对称加密算法的优点是算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高。常见的对称加密算法有：
2.1 DES
DES全称为Data Encryption Standard，即数据加密标准，是一种使用密钥加密的块算法，1976年被美国联邦政府的国家标准局确定为联邦资料处理标准（FIPS），随后在国际上广泛流传开来。DES算法的入口参数有三个:Key、Data、Mode。其中Key为7个字节共56位,是DES算法的工作密钥;Data为8个字节64位,是要被加密或被解密的数据;Mode为DES的工作方式,有两种:加密或解密。
DES示例：
[Alex@localhost Desktop]$ openssl enc -des -in test.txt -out test.out
2.2 3DES
3DES（或称为Triple DES）是三重数据加密算法（TDEA，Triple Data Encryption Algorithm）块密码的通称。它相当于是对每个数据块应用三次DES加密算法。由于计算机运算能力的增强，原版DES密码的密钥长度变得容易被暴力破解；3DES即是设计用来提供一种相对简单的方法，即通过增加DES的密钥长度来避免类似的攻击，而不是设计一种全新的块密码算法。
2.3 BlowFish算法用来加密64Bit长度的字符串。
BlowFish 示例：
[Alex@localhost Desktop]$ openssl enc -bf -in test.txt -out test.out
2.4 IDEA
IDEA是International Data Encryption Algorithm 的缩写,是1990年由瑞士联邦技术学院来学嘉X.J.Lai 和Massey提出的建议标准算法称作PES( Proposed Encryption Standard) 。Lai 和Massey 在1992 年进行了改进强化了抗差分分析的能力改称为IDEA 它也是对64bit大小的数据块加密的分组加密算法密钥长度为128位它基于”相异代数群上的混合运算”设计思想算法用硬件和软件实现都很容易且比DES在实现上快的多。IDEA自问世以来，已经经历了大量的详细审查，对密码分析具有很强的抵抗能力，在多种商业产品中被使用。
这种算法是在DES算法的基础上发展出来的，类似于三重DES。发展IDEA也是因为感到DES具有密钥太短等缺点，已经过时。IDEA的密钥为128位，这么长的密钥在今后若干年内应该是安全的。
类似于DES，IDEA算法也是一种数据块加密算法，它设计了一系列加密轮次，每轮加密都使用从完整的加密密钥中生成的一个子密钥。与DES的不同处在于，它采用软件实现和采用硬件实现同样快速。
2.5 RC5
RC5分组密码算法是1994由麻萨诸塞技术研究所的Ronald L. Rivest教授发明的，并由RSA实验室分析。它是参数可变的分组密码算法，三个可变的参数是：分组大小、密钥大小和加密轮数。在此算法中使用了三种运算：异或、加和循环。
3 非对称加密算法
1976年，美国学者Dime和Henman为解决信息公开传送和密钥管理问题，提出一种新的密钥交换协议，允许在不安全的媒体上的通讯双方交换信息，安全地达成一致的密钥，这就是“公开密钥系统”。
与对称加密算法不同，非对称加密算法需要两个密钥：公开密钥（publickey）和私有密钥（privatekey）。公开密钥与私有密钥是一对，如果用公开密钥对数据进行加密，只有用对应的私有密钥才能解密；如果用私有密钥对数据进行加密，那么只有用对应的公开密钥才能解密。因为加密和解密使用的是两个不同的密钥，所以这种算法叫作非对称加密算法。非对称加密的缺点是加密和解密花费时间长、速度慢，只适合对少量数据进行加密。常见的非对称加加密算法有：
2.1 RSA算法
RSA公钥加密算法是1977年由罗纳德·李维斯特（Ron Rivest）、阿迪·萨莫尔（Adi Shamir）和伦纳德·阿德曼（Leonard Adleman）一起提出的。当时他们三人都在麻省理工学院工作。RSA就是他们三人姓氏开头字母拼在一起组成的。
RSA是目前最有影响力的公钥加密算法，它能够抵抗到目前为止已知的绝大多数密码攻击，已被ISO推荐为公钥数据加密标准。
RSA 示例：
2.1.1 生成密钥
openssl genrsa -out key.pem 1024
-out 指定生成文件，此文件包含公钥和私钥两部分，所以即可以加密，也可以解密
1024 生成密钥的长度
2.1.2 提取PEM格式公钥
openssl rsa -in key.pem -pubout -out pubkey.pem
-in 指定输入的密钥文件
-out 指定提取生成公钥的文件(PEM公钥格式)
2.1.3 提取PEM RSAPublicKe格式公钥
openssl rsa -in key.pem -RSAPublicKey_out -out pubkey.pem
-in 指定输入的密钥文件
-out 指定提取生成公钥的文件(PEM RSAPublicKey格式)
2.1.4 公钥加密文件
openssl rsautl -encrypt -in input.file -inkey pubkey.pem -pubin -out output.file
-in 指定被加密的文件
-inkey 指定加密公钥文件
-pubin 表面是用纯公钥文件加密
-out 指定加密后的文件
2.1.5 私钥解密文件
openssl rsautl -decrypt -in input.file -inkey key.pem -out output.file
-in 指定需要解密的文件
-inkey 指定私钥文件
-out 指定解密后的文件
2.2 EIGamal算法
2002年，美国SUN公司将其开发的椭圆加密算法技术赠送给开放源代码工程。
公钥密码体制根据其所依据的难题一般分为三类：大整数分解问题类、离散对数问题类、椭圆曲线类。有时也把椭圆曲线类归为离散对数类。
ElGamal算法，是一种较为常见的加密算法，它是基于1984年提出的公钥密码体制和椭圆曲线加密体系。既能用于数据加密也能用于数字签名，其安全性依赖于计算有限域上离散对数这一难题。在加密过程中，生成的密文长度是明文的两倍，且每次加密后都会在密文中生成一个随机数K，在密码中主要应用离散对数问题的几个性质：求解离散对数（可能）是困难的，而其逆运算指数运算可以应用平方-乘的方法有效地计算。也就是说，在适当的群G中，指数函数是单向函数。
2.3 背包算法
1977年，Merkle与Hellman合作设计了使用背包问题实现信息加密的方法。
其工作原理是：假定甲想加密，则先产生一个较易求解的背包问题，并用它的解作为专用密钥；然后从这个问题出发，生成另一个难解的背包问题，并作为公共密钥。如果乙想向甲发送报文，乙就可以使用难解的背包问题对报文进行加密，由于这个问题十分难解，所以一般没有人能够破译密文；甲收到密文后，可以使用易解的专用密钥解密。但是，在它发表几年后，就找到了攻破它的方法。即使如此，它仍然代表着一类很难问题的算法。