文件传输加密

文件传输加密（原理）

文章目录

• 文件传输加密（原理）
• • • 背景介绍
    • 加密算法
    • 运用算法(非对称加密算法)
    • 算法进阶运用(对称加密+非对称加密算法)

背景介绍

一般的文件传输都是通过用户将文件上传到服务器，然后服务器传输到数据库中保存，当再次需要查阅该文件时只需要在数据库中查找，就可以将文件返回给查阅用户，下面是一般文件上传流程示意图：

但在此过程中，用户的文件容易受到窃听、篡改等攻击，如果是秘密文件受到攻击后造成的损失将难以预料，不单单是文件其他数据也是如此。目前信息时代数据就等于黄金，但是只要你连接网络，黑客攻击无时无刻不存在，如何保护数据安全就是首要考虑的任务，由此诞生出网络的数据加密方法。现如今数据在网络之间的加密传输变成重中之重。目前常用的加密方法由对称加密算法、非对称加密算法等。这些算法在网络文件传输中被广泛运用，本文就以这些加密算法来探讨如何对传输的文件进行加密保护。

加密算法

1、对称加密算法(Symmetric-key algorithm)：对称加密算法是一种高效且简单的加密技术，其加密和解密过程使用相同的密钥。发送方使用密钥将明文转换为密文，接收方则使用相同的密钥解密密文以获取原始明文数据。尽管其操作简单直观，但对称加密的安全性高度依赖于密钥的安全管理。这种算法在数据传输和存储等各种场景中广泛应用，但密钥的安全性仍然是关键所在。

常见的对称加密算法有AES、ChaCha20、3DES、Salsa20、DES、Blowfish、IDEA、RC5、RC6、Camellia。

2、非对称加密算法(Asymmetric Encryption Algorithm)：非对称加密算法（也称为公钥加密算法）是一种安全的加密技术，使用一对密钥来加密和解密数据，分别称为公钥和私钥。发送方使用接收方的公钥加密数据，而接收方使用其私钥解密数据。这种算法具有较高的安全性，因为加密和解密使用不同的密钥，同时简化了密钥管理，因为只需保密私钥即可。虽然计算成本较高，但非对称加密算法在数据传输和数字签名等领域广泛应用，为信息安全提供了重要保障。

常见的非对称加密算法有：RSA、ElGamal、Rabin（RSA的特例）、DSA、ECDSA。使用最广泛的是RSA算法（由发明者Rivest、Shmir和Adleman姓氏首字母缩写而来）是著名的公开秘钥加密算法。

运用算法(非对称加密算法)

1.所有我们能使用这些算法对文件进行加密操作，首先用户选择将文件上传到web端这个过程一般是点击按钮选择文件阶段所以无需加密，当用户选择文件后，web服务器端马上向后端服务器请求公钥，服务器接收到请求后将公钥发送给前端

2.然后前端web服务器接收到公钥之后对数据进行加密操作，加密完成后将文件发送到后端服务器，此即完成了文件的加密

​ 但是真的就如此简单吗，我们看非对称加密算法的过程便可知，非对称加密算法计算成本较高，因此不适合对文件进行加密因为文件对于该算法来说太大了，会出现加密报错。非对称加密算法适用于消息数据收发，密码传输加密或者较小文件等。那么我们传输大文件或者一般文件怎么办？---->对称加密算法就非常适合，但是传输不安全----->密钥一样，密钥管理困难，密钥分发困难，密钥传输容易遭受攻击。 因此解决对称加密密钥传输就可以用对称加密进行文件传输了。

​ 所以我们想到了使用非对称加密算法加密对称加密算法的密钥，对称加密算法加密文件，然后将加密后的文件和密钥同时传送到后端，后端使用私钥对对称加密算法密钥进行解密后，使用解密后的密钥对文件进行解密即可，这样即解决了文件不适合非对称加密算法加密，对称加密算法不安全的问题

算法进阶运用(对称加密+非对称加密算法)

第一步还是和之前一样，文件上传，然后web服务器向后端服务器请求公钥，后端服务器发送公钥文件

然后web端生成密钥(对称加密密钥)，将文件进行对称加密，然后使用公钥对生成的密钥进行加密，然后将新的文件流(加密文件+加密密钥)传输到后端

这样就完成了整个文件的加密传输流程，且能够安全的传输大文件

​ 在整个传输流程中，如果担心文件完整性被破坏，也可以引入MD5检测，MD5检测是一种无密钥检测，可以进行文件的完整性检测，此外还可以进行更加深入的加密，比如将传输流换成HTTPS传输也可以更加巩固传输加密。