加密基础：对称加密、非对称加密、哈希函数的概念与应用
这三类加密工具，可以说是整个 Tokenization 和对象存储安全的地基。我刚开始搞数据安全时，也经常搞混它们的用途——反正都是把数据搞乱嘛，有什么区别？后来踩了几次坑才明白，选错工具比不加密更可怕。今天咱就掰开揉碎讲清楚。
对称加密：又快又简单，但密钥是命门
对称加密，说白了就是一把钥匙开一把锁。加密和解密用同一个密钥。你想想看，你给文件上了锁，然后把钥匙连文件一起寄出去，对面用同一把钥匙打开——这不就麻烦了吗？
- AES（高级加密标准）——当前工业标准，密钥长度 128/192/256 位。我在项目中几乎只用 AES-256-GCM，因为它自带认证加密，能防篡改。
- DES / 3DES——别碰。DES 密钥只有 56 位，用 FPGA 几小时就能暴力破解。我见过遗留系统还在用 3DES，后来出了合规问题，紧急迁移到 AES，折腾了三个月。
优缺点：速度快，适合加密大量数据。但密钥分发和存储是大麻烦。你想想，如果对象存储里每个文件都用不同的对称密钥，那密钥本身谁来保护？
非对称加密：公钥私钥，天生一对
非对称加密有两个钥匙：公钥可以公开，私钥必须保密。用公钥加密的数据，只有对应的私钥能解。这解决了对称加密的密钥分发问题——你只管把公钥发给我，我用它加密文件，你自己留着私钥解密就好。
常见的算法有 RSA 和 ECC（椭圆曲线）。RSA 密钥长度通常 2048 位或 4096 位，ECC 可以用更短的密钥达到同等安全强度（比如 256 位 ECC 等价于 3072 位 RSA）。
应用场景：数字签名、密钥交换、 的签发与验证。例如，当你调用 Tokenization API 时，服务端可以用私钥对返回的 签名，客户端用公钥验证签名，确保 没有被篡改。
哈希函数：单向不可逆，专治完整性
哈希函数不是加密——它没有密钥，也无法解密。它的使命是：把任意长度的输入，输出成固定长度的摘要（比如 SHA-256 输出 256 位）。而且，哪怕输入只改了一个比特，输出也会面目全非。
| 算法 | 输出长度 | 当前安全状态 |
|---|---|---|
| MD5 | 128 位 | 已破解（2004 年发现碰撞） |
| SHA-1 | 160 位 | 已破解（2017 年 Google 公开碰撞） |
| SHA-256 | 256 位 | 安全（推荐用于当前项目） |
| SHA-3 | 可配置 | 最新标准，但未广泛普及 |
为什么要讲哈希？因为对象存储需要校验数据完整性。你上传一个大文件，下载回来发现损坏了怎么办？我建议在上传时计算文件的 SHA-256 哈希值，把哈希值存储在元数据里（或者放在 的附加字段里），下载时重新计算并对比——一旦不匹配，说明数据已被篡改或传输出错。
三种方式的核心对比
为了让你一眼看明白区别，我整理了下表。在 Tokenization 集成对象存储加密中，你会反复用到这三种组合。
| 维度 | 对称加密 | 非对称加密 | 哈希函数 |
|---|---|---|---|
| 密钥 | 单一密钥（共享） | 公钥 + 私钥对 | 无密钥 |
| 速度 | 快（GB/s 级别） | 慢（MB/s 级别） | 快（取决于输入长度） |
| 是否可逆 | 可逆（用密钥解密） | 可逆（用私钥解密） | 不可逆 |
| 主要用途 | 大量数据加密 | 密钥交换、数字签名 | 完整性校验、密码存储 |
| 常见算法 | AES-256-GCM | RSA-2048, ECC P-256 | SHA-256, SHA-3 |
三者如何配合？一张图说清楚
下面这张 SVG 图展示了三种加密方式的关系和典型应用。注意，在真实项目里，你往往会同时用到它们：用哈希校验数据完整性，用对称加密加密内容，用非对称加密保护对称密钥。
选型建议与常见错误
- 别再用 MD5 和 SHA-1 做安全校验——它们已经不再抗碰撞。我在一次审计中发现某个云存储系统还在用 MD5 校验文件，当时就建议立刻升级到 SHA-256。
- 非对称加密的密钥对要妥善保管私钥——最好用 HSM 或密钥管理服务（KMS）。公钥谁都能拿，无所谓，但私钥泄露等于整个加密体系崩塌。
- 哈希函数不能用于加密数据——经常看到有人想「哈希加密密码」，这句话的准确表述应该是「加盐哈希存储密码」。如果项目里有需求既要保密又要可逆，请用对称加密，不要试图去「逆向」哈希函数——那是方向性的错误。