记录项目中与加密算法有关的问题

最近在项目中用到了一些加密算法来对密码进行加密，记录项目中思考的一些问题：

Java中字符串到字节数组是怎么转换的？

将字符串中的每一个字符转换成对应的ISO-8859-1码表中的编码

ASCII码表里的字符总共有多少个？

0~255共256个。前128个为常用的字符（运算符，字母，数字等键盘上可以显示的）为标准的ASCII码共7位，后128个为特殊字符是键盘上找不到的，是扩充的ASCII码共8位。一些常用的对应关系如下：0 –> 48，A –> 65，a –> 97

常见的码表

ASCII码表：每个字符占用一个字节，共128个常用字符映射

GB2312码表：兼容ASCII码表，英文大小写字母，数字，美式标点符号占一个字节，中文占两个字节，中文的每个字节都是负数（也就是每个字节的最高位都是1，因此每个字节变化的只有7位），因此共有128 * 128 = 16384 个字符映射关系

GBK / GB18030：兼容GB2312码表，英文数字美式符号仍占一个字节，中文占两个字节，但是第一个字节只能为负数（变化的位数有7位），第二个字节既可以是正数也可以是负数（也就是变化的位数有8位），因此共有128 * 256 = 32768个字符映射关系

Unicode码表：每个字符都占两个字节，每个字节既可以为正数也可以是负数，因此共有65536种字符映射关系

UTF-8：英文占1个字节，中文均占3个字节

对称加密和非对称加密的区别？

对称加密：使用同一把密钥（公钥）来加密和解密数据，并且公钥需在网络上传播，不安全，但是由于加密和解密使用同样的密钥，所以速度快。

非对称加密：使用一对密钥（公钥和私钥）来加密和解密数据，私钥只能由一方来安全保管，公钥可以在网络上传播。非对称加密使用这对密钥中的一个来进行加密，另一个来进行解密，由于解密的密钥不需要通过网络发送，所以安全性大大提高，但是由于加密和解密使用不同的密钥，所以速度慢。

现实是如何对称加密和非对称加密结合起来使用的呢？

为了保证数据的传输速率，还是要通过对称加密来进行传送数据，但是同时为了保证对称加密密钥的安全性，通过非对称加密来加密“对称加密的密钥”，这样在数据到达另一方的时候，对方就可以通过非对称加密的另一把密钥来对“对称加密的密钥”进行解密，进而拿到“对称加密的密钥”，从而对数据进行解密。因为“对称加密的密钥”长度一般比较短，所以加密解密它的时间不会太长，但因为对它加了密，所以它在网络上就能安全传输，这样就可以使数据安全快速的传输到另一方。

什么是Hex编码？

将字节数组数据转换成字符数组数据，将一个字节转换成两个字符

Hex是如何将一个字节转换为两个字符的呢？源码如下：

protected static char[] encodeHex(final byte[] data, final char[] toDigits) {
final int l = data.length;
// 创建一个二倍于原数组大小的数组。左移一位代替乘2操作
final char[] out = new char[l << 1];
// two characters form the hex value.
for (int i = 0, j = 0; i < l; i++) {
// toDigits的字符组成：0~f(lower) 0~F(upper)
out[j++] = toDigits[(0xF0 & data[i]) >>> 4];
out[j++] = toDigits[0x0F & data[i]];
}
return out;
}

Hex解码过程：

public static byte[] decodeHex(final char[] data) throws DecoderException {
final int len = data.length;
// 判断奇偶
if ((len & 0x01) != 0) {
throw new DecoderException("Odd number of characters.");
}

final byte[] out = new byte[len >> 1];

// two characters form the hex value.
for (int i = 0, j = 0; j < len; i++) {
int f = toDigit(data[j], j) << 4;
j++;
f = f | toDigit(data[j], j);
j++;
out[i] = (byte) (f & 0xFF);
}
return out;
}