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二、网络安全常见编码及算法-（1）

news 2025/5/31 17:29:31

本文把加密编码类型分类四类：哈希算法、编码方式、加密算法和其他：

分类	核心目标	技术特点	安全性	可逆性	输出长度	应用场景
哈希算法	将任意数据转换为固定长度的唯一值（哈希值），用于数据完整性校验或身份验证。	单向计算（不可逆）固定长度输出（如MD5为128位）微小输入变化导致输出剧烈变化（雪崩效应）	部分算法（如MD5）不安全，强哈希仍可用。	不可逆（单向）。	固定长度	数据校验、身份验证。密码存储（如bcrypt哈希密码）文件完整性校验（如校验下载文件的MD5值）数字签名（如区块链中的哈希指针）
编码方式	将数据转换为特定格式（如文本、二进制）以便传输或存储，不涉及安全性。	可逆转换（可解码回原始数据）无安全性设计（如Base64仅用于数据格式转换）输出长度通常与输入相关	无安全性，仅用于数据格式转换可能被用于混淆数据（如Base64），但可轻易解码	可逆（双向）。	与输入长度相关	数据传输、协议兼容。数据传输（如Base64编码二进制数据为文本）URL参数传递（如URL编码特殊字符）协议兼容（如Hex编码用于硬件通信）
加密算法	将数据转换为密文，确保只有授权方能解密，核心目标是数据保密性。	可逆转换（需密钥解密）输出长度通常与输入长度相关（如AES）支持对称/非对称加密	现代算法（如AES）安全，但需正确使用	可逆（需密钥）。	与输入长度相关	数据保密、安全通信。敏感数据传输（如HTTPS中的TLS加密）本地数据存储（如加密数据库文件）身份认证（如非对称加密密钥交换）
其他	针对特定应用场景（如搜索、协议处理）提供辅助功能，不直接属于加密或编码范畴。	功能多样化（如Elasticsearch用于搜索优化）可能依赖其他技术（如URL编码需配合HTTP协议）	不涉及安全性设计可能间接影响安全（如Elasticsearch需配合访问控制）	根据具体功能决定（如Elasticsearch不可逆，但非加密/编码）。	（如Elasticsearch输出长度取决于数据量）。	特定应用场景（如搜索、调试）。搜索优化（如Elasticsearch用于全文检索）协议处理（如URL编码配合HTTP）开发调试（如Hex编码查看二进制数据）

一、哈希算法

1、MD5

作用：生成固定长度的哈希值，用于校验数据完整性。
设计目的：MD5是一种哈希算法，用于生成数据的128位哈希值（通常表示为32个十六进制字符）。
应用场景：
- 文件完整性校验（如软件下载时的MD5校验）。
- 密码存储（不推荐，因为安全性较低）。
安全性：
- MD5已被证明存在严重的安全漏洞，容易受到碰撞攻击（即可以找到两个不同的输入生成相同的MD5哈希值）。
- 不推荐用于安全敏感的场景（如密码存储或数字签名）。
典型特征：
- 32个十六进制字符（0-9, a-f），通常为小写，无分隔符（如 d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e）。
- 确定性：一个原始数据的MD5值是唯一的，同一个原始数据不可能会计算出多个不同的MD5值。
- 碰撞性：原始数据与其MD5值并不是一一对应的，有可能多个原始数据计算出来的MD5值是一样的，这就是碰撞。
- 不可逆：也就是说如果告诉你一个MD5值，你是无法通过它还原出它的原始数据的，这不是你的技术不够牛，这是由它的算法所决定的。因为根据第4点，一个给定的MD5值是可能对应多个原始数据的，并且理论上讲是可以对应无限多个原始数据，所有无法确定到底是由哪个原始数据产生的。
如何识别：
- 32个十六进制字符（0-9, a-f），通常为小写，无分隔符（如 d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e）
常用解密网站：

md5在线解密在线加密

www.cmd5.com
对字符串 admin@123 进行处理后的结果及简要分析：
- 结果：
- 分析：MD5 是一种哈希算法，输出为 32 位十六进制字符串。它已被证明存在安全漏洞，不推荐用于安全敏感场景。

2、SHA-1

设计目的：SHA-1是一种哈希算法，用于生成数据的160位哈希值（通常表示为40个十六进制字符）。
应用场景：
- 曾广泛用于SSL/TLS证书、Git版本控制系统等。
- 类似MD5，也用于文件完整性校验。
安全性：
- SHA-1同样存在碰撞攻击漏洞，2017年Google宣布成功生成了SHA-1的碰撞实例。
- 目前已被认为不安全，不推荐用于安全敏感的场景。
如何识别：
- 40个十六进制字符（0-9, a-f），通常为小写，无分隔符（如 da39a3ee5e6b4b0d3255bfef95601890afd80709）。
常用解密网站：SHA1在线加密工具_同时包含SHA224_SHA256_SHA384_SHA512加密算法_蛙蛙工具
对字符串 admin@123 进行处理后的结果及简要分析：
- 结果：23d42f5f3f66498b2c8ff4c20b8c5ac826e47146
- 分析：SHA-1 也是一种哈希算法，输出为 40 位十六进制字符串。虽然比 MD5 更安全，但同样已被认为不够安全，不推荐用于新系统。

3、HMAC

作用：基于哈希的消息认证码，结合密钥和哈希算法确保数据完整性和真实性。
特点：需配合密钥使用，输出长度取决于所选哈希算法（如HMAC-SHA256）。
设计目的：HMAC是一种基于哈希函数的消息认证码算法，用于验证数据的完整性和真实性。它结合了哈希函数和一个密钥。
应用场景：
- 数据完整性校验（如API请求签名）。
- 身份验证（如网络通信中的消息认证）。
安全性：
- HMAC的安全性依赖于底层哈希函数的选择（如HMAC-SHA256比HMAC-MD5更安全）。
- 这种算法就是在前面的基础上加密的基础上引入了秘钥，而秘钥又只有传输双方才知道。即使底层哈希函数存在漏洞，HMAC仍然可以提供较高的安全性，因此它依赖于密钥的保密性。
如何识别：

输出格式与底层哈希函数一致（如HMAC-SHA256输出64字符，HMAC-MD5输出32字符）（输出的位数取决于底层的哈希函数）。
**常用解密网站：**https://www.sojson.com/hash.html
对字符串 admin@123 进行处理后的结果及简要分析：
- 结果：取决于密钥和算法（如 HMAC-SHA256）
- 分析：HMAC 是一种基于哈希的消息认证码，需结合密钥进行计算。结果取决于密钥，无法直接给出固定输出。

二、编码方式

1、Base64

作用：将二进制数据转换为ASCII字符串，便于文本传输。
特点：使用A-Z、a-z、0-9、+、/编码，输出长度约为原始数据的133%。
设计目的：将二进制数据转换为ASCII可打印字符，便于在文本协议中传输。
应用场景：
- HTTP请求/响应中嵌入图片、文件等二进制数据（如Data URL）。
- 电子邮件附件的MIME编码。
- 数据库中存储二进制数据（如图片）为文本格式。
安全性：
- 仅是编码，非加密，易被解码，不适合传输敏感信息。
- 需配合加密算法（如AES）使用以确保安全性。
输出格式：
- 由大写字母（A-Z）、小写字母（a-z）、数字（0-9）以及+和/组成。
- 若数据长度不是3的倍数，末尾用=填充。
典型特征：
- 输出长度约为原始数据的133%（每3字节转为4字符）。
常用解密网站：在线Base64编码解码工具_蛙蛙工具
对字符串 admin@123 进行处理后的结果及简要分析：
结果：YWRtaW5AMTIz
分析：Base64 将二进制数据转换为 ASCII 字符串，适用于文本传输。

2、Base58

作用：排除易混淆字符，适用于比特币地址等场景。
特点：使用A-Z、a-z、0-9中排除0、O、I、l的字符集。
设计目的：优化可读性，减少易混淆字符，适用于需要人工输入的场景。
应用场景：
- 加密货币地址（如比特币钱包地址）。
安全性：
- 仅是编码，非加密，安全性依赖于底层加密算法。
输出格式：
- 由大小写字母及数字组成，但排除了易混淆字符（如0、O、I、l）。
典型特征：在线Base58编码解码
- 比Base64更紧凑，减少输入错误的可能性。
常用解密网站：
对字符串 admin@123 进行处理后的结果及简要分析：
- 结果：2EuGn5sbXLkaN
- 分析：Base58 排除易混淆字符，适用于比特币地址等场景。

3、Base32

作用：将二进制数据转换为可打印字符，适用于URL参数传递等场景。
特点：使用A-Z和数字2-7，输出长度约为原始数据的160%。
设计目的：提供高可读性的编码，适用于需要人类可读的场景。
应用场景：
- 生成可读、不易出错的密钥。
- TOTP（基于时间的一次性密码算法）中生成身份验证代码。
安全性：
- 仅是编码，非加密，安全性依赖于底层加密算法。
输出格式：
- 由大写字母（A-Z）和数字2-7组成。
- 若数据长度不是40比特的倍数，用=填充。
典型特征：
- 比Base64多占用约20%的空间，但更易读。
常用解密网站：Base16 Base32 Base58 Base62 Base64 Base85 Base91 编码/解码 - 锤子在线工具
对字符串 admin@123 进行处理后的结果及简要分析：
- 结果：MFSG22LOIAYTEMY=
- 分析：Base32 由大写字母和数字 2-7 组成，输出长度约为原数据的 160%。

4、Base16（Hex编码）

作用：将每个字节转换为两位十六进制数。
特点：输出长度为原始数据的两倍，便于人类阅读和计算机处理。
设计目的：将二进制数据转换为十六进制字符串，便于人类阅读和计算机处理。
应用场景：
- 调试和日志记录中显示二进制数据。
安全性：
- 仅是编码，非加密，安全性依赖于底层加密算法。
输出格式：
- 由数字0-9和字母A-F组成。
典型特征：
- 编码后的数据量是原数据的两倍。
常用解密网站：Base16 Base32 Base58 Base62 Base64 Base85 Base91 编码/解码 - 锤子在线工具
对字符串 admin@123 进行处理后的结果及简要分析：
- 结果：61646d696e40313233
- 分析：将每个字节转换为两位十六进制数，输出长度为原数据的两倍。

5、Base85

作用：使用更大的字符集，编码后的数据长度更短。
特点：适用于需要高效传输的场景。
设计目的：将二进制数据转换为ASCII字符，减少编码后的数据长度，适用于需要高效传输的场景。
应用场景：
- 在URL中传输大量二进制数据。
安全性：
- 仅是编码，非加密，安全性依赖于底层加密算法。
输出格式：
- 使用ASCII字符集中的所有字符，除了"t"、“。”、" "这四个字符外。
典型特征：
- 编码后的数据长度相对较短，适用于传输大量二进制数据。
- 结果：Bo!uDt[~>F（示例结果，实际输出可能因具体实现和填充方式而异）
常用解密网站：Base16 Base32 Base58 Base62 Base64 Base85 Base91 编码/解码 - 锤子在线工具
对字符串 admin@123 进行处理后的结果及简要分析：
- 结果：@:X4hDEop31B
- 分析：Base85 使用更大的字符集，编码后的数据长度更短，适用于需要高效传输的场景。

6、Base100

作用：使用Emoji表情等100个字符进行编码。
特点：适用于需要更短编码长度的场景，但兼容性较差。
设计目的：使用更大的字符集（100个字符）进行编码，进一步减少编码后的数据长度。
应用场景：
- 特定的高效数据传输需求（非广泛使用）。
安全性：
- 仅是编码，非加密，安全性依赖于底层加密算法。
输出格式：
- 由100个可打印字符组成（具体字符集取决于实现）。
常用解密网站：BASE100编码解码 - Bugku CTF平台
典型特征：
- 编码后的数据长度更短，但字符集较大，可能增加解码复杂度。
对字符串 admin@123 进行处理后的结果及简要分析：

7、URL编码

作用：将URL中的特殊字符转换为%xx形式。
特点：确保URL在传输过程中不会出现错误或混淆。
设计目的：将URL中的特殊字符转换为特定格式（如%xx），确保URL在传输过程中不会出现错误或混淆。
应用场景：
- 编码URL参数、表单数据等，确保数据正确传输和解析。
- 处理用户输入数据，避免特殊字符导致的解析错误。
安全性：仅是编码，不提供加密，需配合加密算法使用以确保安全性。
输出格式：将非字母数字字符转换为%xx形式，xx为字符的ASCII码的十六进制表示。
典型特征：可确保URL中的特殊字符被正确传输和解析，避免潜在安全风险。
常用加解密网站：https://www.sojson.com/encodeurl.html
对字符串 admin@123 进行处理后的结果及简要分析：
- 结果：admin%40123
- 分析：URL 编码将特殊字符转换为 %xx 形式，确保 URL 在传输过程中不会出现错误。

8、Hex编码

作用：将二进制数据转换为十六进制字符串。
特点：便于人类阅读和计算机处理，广泛应用于硬件调试、网络通信等场景。
设计目的：将二进制数据转换为十六进制字符串，便于人类阅读和计算机处理。
应用场景：
- 硬件调试、网络通信、加密解密等需要直接查看或编辑二进制数据的场合。
安全性：仅是编码，不提供加密，安全性依赖于底层加密算法。
输出格式：由数字0-9和字母A-F组成。
典型特征：编码后的数据量是原数据的两倍，可逆性强。
常用加解密网站：https://www.107000.com/T-Hex
对字符串 admin@123 进行处理后的结果及简要分析：
- 结果：61646d696e40313233
- 分析：Hex 编码将每个字符转换为对应的 16 进制值，适用于需要直接查看或编辑二进制数据的场合。

9、Escape编码/加密

作用：在字符串处理中逃避特殊符号。
特点：避免特殊字符被直接解析，而是作为普通字符处理。
设计目的：在字符串处理中逃避特殊符号，避免被直接解析，而是作为普通字符处理。
应用场景：
- 处理字符串中的特殊字符（如引号、反斜杠等）。
- 处理正则表达式、文件路径、Shell编程中的特殊符号。
安全性：不提供加密，仅用于字符转义。
输出格式：在特殊字符前添加反斜杠\，如\"表示双引号。
典型特征：确保特殊字符在字符串中被正确处理，避免语法错误。
常用解密网站：Escape加密/解密-在线工具箱
对字符串 admin@123 进行处理后的结果及简要分析：
- 结果：admin@123
- 分析：Escape 编码在特殊字符前添加反斜杠 \，如 \@ 表示 @。

10、Unescape解码/解密

作用：将Escape编码后的字符串解码为原始形式。
特点：还原Escape编码后的字符串，以便进行后续处理。
设计目的：将Escape编码后的字符串解码为原始形式。
应用场景：
- 还原Escape编码后的字符串，以便进行后续处理。
安全性：不提供解密，仅用于字符反转义。
输出格式：将\开头的特殊字符还原为原始字符。
典型特征：与Escape编码互为逆过程。
常用解密网站：在线Escape编码、加密|在线Unescape解码、解密|%u编码、解码–查错网

11、%u编码

作用：将Unicode字符编码为%uXXXX形式。
特点：用于URL或特定协议中传输Unicode字符。
设计目的：将Unicode字符编码为%uXXXX形式，用于URL或特定协议中传输Unicode字符。
应用场景：
- 在URL中传输非ASCII字符（如中文）。
安全性：仅是编码，不提供加密。
输出格式：每个Unicode字符编码为%u后跟4位十六进制数。
典型特征：确保Unicode字符在特定协议中正确传输。
常用解密网站：在线Escape编码、加密|在线Unescape解码、解密|%u编码、解码–查错网
对字符串 admin@123 进行处理后的结果及简要分析：
- 结果：%u0061%u0064%u006d%u0069%u006e%u0040%u0031%u0032%u0033
- 分析：%u 编码将 Unicode 字符编码为 %uXXXX 形式，用于 URL 或特定协议中传输 Unicode 字符。

12、%u解码

作用：将%uXXXX编码的Unicode字符解码为原始字符。
特点：还原%u编码后的Unicode字符，以便正确显示或处理。
设计目的：将%uXXXX编码的Unicode字符解码为原始字符。
应用场景：
- 还原%u编码后的Unicode字符，以便正确显示或处理。
安全性：不提供解密，仅用于字符解码。
输出格式：将%uXXXX还原为对应的Unicode字符。
典型特征：与%u编码互为逆过程。
常用解密网站：在线Escape编码、加密|在线Unescape解码、解密|%u编码、解码–查错网

13、HTML实体编码

作用：将HTML中的特殊字符转换为实体编码形式。
特点：确保HTML文档正确解析和显示，防止XSS等安全风险。
设计目的：将HTML中的特殊字符转换为实体编码形式，确保HTML文档正确解析和显示。
应用场景：
- 防止XSS（跨站脚本攻击）等安全风险。
- 确保特殊字符在HTML中正确显示。
安全性：有助于防止潜在的安全风险，提高网页兼容性。
输出格式：将特殊字符转换为&xxxx;形式（如<编码为<）。
典型特征：确保HTML文档中的特殊字符不被解析为标签或脚本。
常用解密网站：Html编码解码 - 工具匠
对字符串 admin@123 进行处理后的结果及简要分析：
- HTML 实体编码：admin@123

14、16进制Unicode

作用：将Unicode字符表示为十六进制形式。
特点：便于处理或传输Unicode字符。
设计目的：将Unicode字符表示为十六进制形式，便于处理或传输。
应用场景：
- 调试、日志记录、文本处理等需要直接查看或编辑Unicode字符的场合。
安全性：仅是编码，不提供加密。
输出格式：每个Unicode字符表示为4位十六进制数（如U+4E2D表示“中”）。
典型特征：便于人类阅读和计算机处理。
常用解密网站：在线Unicode编码/解码工具
对字符串 admin@123 进行处理后的结果及简要分析：
- Unicode 结果：\u0061\u0064\u006d\u0069\u006e\u0040\u0031\u0032\u0033
- 分析：%u 编码将 Unicode 字符编码为 %uXXXX 形式，%u 解码则将其还原为原始字符。

三、加密算法

1、NTLM编码

作用：Windows系统中使用的哈希算法，用于用户认证。
特点：输出为32位十六进制字符串，但已被认为不够安全，建议升级到更安全的算法。
设计目的：NTLM是一种用于Windows网络认证的协议，基于挑战-响应机制，用于验证用户身份。
应用场景：
- Windows系统中的本地和网络认证（如SMB协议）。
- 早期广泛用于Windows域认证，现在逐渐被Kerberos取代。
安全性：
- NTLM存在多种安全漏洞，如传递哈希攻击（Pass-the-Hash）。
- NTLMv2比NTLMv1更安全，但仍不如Kerberos。
- 微软推荐在新系统中使用Kerberos而不是NTLM。
如何识别：

16字节的二进制数据，通常表示为32个十六进制字符（可通过应用场景与MD5区分）。
对字符串 admin@123 进行处理后的结果及简要分析：
- 结果：8846f7eaee8fb117ad06bdd830b7586c（此结果基于NTLM哈希算法的典型实现，实际结果可能因具体实现而异）
- 分析：NTLM 是 Windows 系统中使用的哈希算法，输出为 32 位十六进制字符串。它已被认为不够安全，建议升级到更安全的算法。