常见加密算法简介

加密算法这东西，说白了就是给数据加把锁。我这十几年跟数据库打交道，见过太多因为选错算法导致性能崩盘或者安全翻车的案例。今天我把常用的几类算法捋一遍，重点讲它们在列级加密场景里的脾气秉性。

你想想看，给数据库里某个字段加密，跟给网络传输加密还不一样——字段里的数据是静态的，一把锁锁死之后，你可能得频繁地读、写、检索。所以算法的选择直接决定了业务能不能跑得动。

对称加密：快，但钥匙得藏好

对称加密的特点是加解密用同一把密钥。速度极快，适合大批量数据。但问题也明显：密钥怎么安全分发？

• AES（高级加密标准）：目前最主流。我记得2010年前后做银行项目，监管强制要求用AES-256，那时候硬件还没现在这么强，加密开销确实不小。现在CPU基本都有AES指令集，性能几乎可以忽略。列级加密我首选AES-256-GCM，自带认证，防篡改。
• DES（数据加密标准）：56位密钥，上世纪的东西。现在用一台普通笔记本几小时就能暴力破解。别碰它，真的。
• 3DES（三重DES）：DES的加强版，密钥长度168位。但它处理速度慢，而且块大小还是64位，有生日攻击风险。坦白讲，我在2018年的合规审计里见过遗留系统还在用3DES，迁移起来非常痛苦。

算法	密钥长度	块大小	速度	推荐场景
AES-128	128 bit	128 bit	极快	通用列加密、文件加密
AES-256	256 bit	128 bit	快	金融、政务等高安全列加密
DES	56 bit	64 bit	中等	已废弃，不要使用
3DES	112/168 bit	64 bit	慢	遗留系统兼容，逐步迁移

非对称加密：慢，但能解决信任问题

非对称加密有两个钥匙：公钥公开，私钥自己藏。加解密速度比对称加密慢两到三个数量级。所以不适合直接加密数据库里的大字段，一般用于加密对称密钥，或者做数字签名。

• RSA：最经典的非对称算法。加密时对数据长度有严格限制（最多比密钥长度少几十个字节）。我在做多租户数据隔离时常用RSA：每个租户生成一对密钥，用RSA加密AES的密钥，AES密钥再加密业务数据。这样密钥管理成本低很多。
• ECC（椭圆曲线密码）：同等安全强度下，ECC的密钥比RSA短得多。比如256位ECC ≈ 3072位RSA。对于移动端、IoT设备这种算力和存储受限的场景，ECC简直是救星。但SQL层面的列级加密很少直接调用ECC，因为数据库原生支持不如RSA广泛。

算法	安全性等价密钥长度	加密速度	典型应用
RSA-2048	112 bit 对称	慢	密钥交换、数字签名
RSA-4096	128 bit 对称	很慢	高安全签名、根证书
ECC-256	128 bit 对称	较快	移动端证书、TLS握手
ECC-384	192 bit 对称	中等	政府、军事级

哈希算法：单向，不可逆

哈希不是加密，它是摘要。把任意长度的数据算出一个固定长度的指纹。而且理论上不能从指纹反推出原文。在列级加密场景里，哈希主要用在两个地方：

1. 密码存储：存密码的哈希值，不存明文。但注意要用加盐的慢哈希（比如bcrypt、scrypt），单纯SHA-256不够防暴力破解。
2. 数据完整性校验：给加密后的数据算个哈希，存到旁边。每次读取时比对，防止篡改。

• SHA-256：输出256位（32字节）。目前广泛使用。我个人的生产经验里，SHA-256的碰撞概率极低，足够日常数据完整性校验。但不要直接用它存密码。
• SHA-3：新一代标准，安全性更高，但软件实现比SHA-256慢不少。数据库原生支持不够多，暂不推荐用于列级加密。

该怎么选？我的一点经验

每次做技术选型，我都问自己三个问题：

• 数据是静态还是动态？静态字段（身份证号、手机号）直接用AES-256-GCM。动态交换（比如客户端提交数据到服务端）可以考虑配合非对称加密传key。
• 性能要求多高？如果每秒要加解密几万次，避开非对称。AES配合硬件加速基本不占CPU。
• 合规要求是什么？金融行业通常要求AES-256 + 硬件安全模块。政府项目有时点名要国密SM4，原理跟AES类似。