字符编码&加解密

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字符编码

ASCII 编码

基于拉丁字母的一种编码，0~31及127是控制字符或通信专用字符（其余为可显示字符），如控制符：换行、回车、换页删除等。32~126是字符，起终48~57是0-9十个阿拉伯数字。65~90为26个大写英文字母，97~122为26个小写英文字母。其余为一些标点符号、运算符号等。
ASCII编码无法标识汉字等其他文字系统。
占用1个字节（8bits），可以组合出256种状态，高位统一为0，定义了127个符号。
编码对照表

Unicode

对每一个符号都给予一个独一无二的编码，U+0041表示英文大写A，unicode只是一个符号集，只规定了符号的二进制代码，没有规定这个二进制代码应该如何存储（没有规定统一使用几个字节）。这就造成无法区分是两个还是三个字节代表一个符号。造成有很多不同的存储规则，无法统一。
unicode.org

UTF-8

是Unicode编码的一种统一编码方式（之一）。互联网广泛应用，特点是变长的编码方式，它可以使用1~4个字节表示一个符号，根据不同符号变化字节长度。
1）对于单字节符号，字节第一位设0，后面7位为这个符号的Unicode码，对于英文字母，与ASCII码相同。
2）对于n字节符号，第一个字节的前n位设为1，n+1位设为0，后面的字节前两位一律设为10。剩下的位为这个符号的Unicode码
3）不定长编码，每个字符的长度从1-6个字节不等。
| Unicode符号范围(十六进制) | UTF-8编码方式（二进制） |
|—|—|
|0000 0000-0000 007F|0xxxxxxx|
|0000 0080-0000 07FF|110xxxxx 10xxxxxx|
|0000 0800-0000 FFFF|1110xxxx 10xxxxxx 10xxxxxx|
|0001 0000-0010 FFFF|11110xxx 10xxxxxx 10xxxxxx 10xxxxxx|

ISO-8859-1

单字节编码，可以表示前256个unicode字符

GB2312

是一种针对中文的编码方式，使用两个字节表示一个汉字，理论上有256*256=65536种字符。

Base64编码

是什么?

本质是将二进制数据转换为文本数据的方案。对于非二进制数据，先将其转换为二进制数据，然后连续每6bits（2的6次方等于64）计算其十进制值，根据该值在索引表中找到对应的base64编码字符，最终得到一个文本字符串。
如果原始字符串长度不能被3整除，用0补充原始字符串，转换成base64编码后，结尾为A，由于A实际不带实际含义，所以通常用=代替结尾的A，其意义在于结束符号。

什么时候使用？

1.Base64一般用于在HTTP协议下传输二进制数据，由于HTTP协议是文本协议，所以在HTTP传输二进制数据需要将二进制数据转化为字符数据， 网络传输只能传输可打印字符，在ASCII码中规定，0-31、127这33个字符属于控制字符（回车，删除等），32~127这95个字符属于可打印字符,那么其它字符怎么传输呢，Base64就是其中一种方式，
2.将图片等资源文件以Base64编码形式直接放于代码中，使用的时候反Base64后转换成Image对象使用。
3.偶尔需要用这条纯文本通道传一张图片之类的情况发生的时候，就会用到Base64，比如多功能Internet 邮件扩充服务（MIME）就是用Base64对邮件的附件进行编码的。

摘要算法(哈希算法或散列算法)

任何消息经过散列函数处理后，都会获得唯一的散列值，这一过程称为 “消息摘要”，其散列值称为 “数字指纹”，其算法自然就是 “消息摘要算法”了。换句话说，如果其数字指纹一致，就说明其消息是一致的。
特点：

  1. 无论输入的消息多长，最终输出的消息摘要的长度相同。如md5算法摘要的信息有128位，SHA-1算法最终有160位。
  2. 相同输入产生相同摘要，不同输入产生不同摘要
  3. 摘要算法函数是单向函数，无法逆向，只能暴力尝试破解。

MD5算法（信息摘要算法）

MD5 用的是 哈希函数，它的典型应用是对一段信息产生 信息摘要，以 防止被篡改。严格来说，MD5 不是一种 加密算法 而是 摘要算法。无论是多长的输入，MD5 都会输出长度为 128bits 的一个串 (通常用 16 进制 表示为 32 个字符)。

SHA算法

是基于MD4算法实现的，SHA 与 MD 算法不同之处主要在于摘要长度，SHA 算法的摘要更长，安全性更高。

算法 摘要长度
SHA-1 160（主要应用在CA和数字证书中）
SHA-256 256
SHA-384 384
SHA-512 512

MAC算法

MAC（Message Authentication Code，消息认证码算法）是含有密钥散列函数算法，兼容了 MD 和 SHA 算法的特性，并在此基础上加入了密钥。因为 MAC 算法融合了密钥散列函数（keyed-Hash），通常我们也把 MAC 称为HMAC（Keyed-Hash Message Authentication Code）。

UUID 随机数构成

UUID的编码规则：

  1. 1~8位采用系统时间，在系统时间上精确到毫秒级保证时间上的惟一性；
  2. 9~16位采用底层的IP地址，在服务器集群中的惟一性；
  3. 17~24位采用当前对象的HashCode值，在一个内部对象上的惟一性；
  4. 25~32位采用调用方法的一个随机数，在一个对象内的毫秒级的惟一性。
    通过以上4种策略可以保证惟一性。在系统中需要用到随机数的地方都可以考虑采用UUID算法。

AES算法

AES 加密算法是密码学中的 高级加密标准，该加密算法采用 对称分组密码体制，密钥长度的最少支持为 128 位、 192 位、256 位，分组长度 128 位，算法应易于各种硬件和软件实现。这种加密算法是美国联邦政府采用的 区块加密标准。
AES 本身就是为了取代 DES 的，AES 具有更好的 安全性、效率 和 灵活性。

RSA算法

RSA 加密算法是目前最有影响力的 公钥加密算法，并且被普遍认为是目前 最优秀的公钥方案 之一。RSA 是第一个能同时用于 加密 和 数字签名 的算法，它能够 抵抗 到目前为止已知的 所有密码攻击，已被 ISO 推荐为公钥数据加密标准。