對稱密碼體制和非對稱密碼體制
對稱加密 (Symmetric Key Encryption)
對稱加密是最快速、最簡單的一種加密方式，加密（encryption）與解密（decryption）用的是同樣的金鑰（secret key）。對稱加密有很多種演算法，由於它效率很高，所以被廣泛使用在很多加密協議的核心當中。自1977年美國頒佈DES（Data Encryption Standard）密碼演算法作為美國資料加密標準以來，對稱密碼體制迅速發展，得到了世界各國的關注和普遍應用。對稱密碼體制從工作方式上可以分為分組加密和序列密碼兩大類。
對稱加密演算法的優點：演算法公開、計算量小、加密速度快、加密效率高。
對稱加密演算法的缺點：交易雙方都使用同樣鑰匙，安全性得不到保證。此外，每對使用者每次使用對稱加密演算法時，都需要使用其他人不知道的惟一鑰匙，這會使得發收信雙方所擁有的鑰匙數量呈幾何級數增長，金鑰管理成為使用者的負擔。對稱加密演算法在分散式網路系統上使用較為困難，主要是因為金鑰管理困難，使用成本較高。而與公開金鑰加密演算法比起來，對稱加密演算法能夠提供加密和認證卻缺乏了簽名功能，使得使用範圍有所縮小。
對稱加密通常使用的是相對較小的金鑰，一般小於256 bit。因為金鑰越大，加密越強，但加密與解密的過程越慢。如果你只用1 bit來做這個金鑰，那黑客們可以先試著用0來解密，不行的話就再用1解；但如果你的金鑰有1 MB大，黑客們可能永遠也無法破解，但加密和解密的過程要花費很長的時間。金鑰的大小既要照顧到安全性，也要照顧到效率，是一個trade-off。
分組密碼，也叫塊加密(block cyphers)，一次加密明文中的一個塊。是將明文按一定的位長分組，明文組經過加密運算得到密文組，密文組經過解密運算（加密運算的逆運算），還原成明文組，有 ECB、CBC、CFB、OFB 四種工作模式。
序列密碼，也叫流加密(stream cyphers)，一次加密明文中的一個位。是指利用少量的金鑰（制亂元素）通過某種複雜的運算（密碼演算法）產生大量的偽隨機位流，用於對明文位流的加密。解密是指用同樣的金鑰和密碼演算法及與加密相同的偽隨機位流，用以還原明文位流。
常用對稱加密演算法包括 DES、3DES、AES
1. DES（Data Encryption Standard）：資料加密標準，速度較快，適用於加密大量資料的場合。
2. 3DES（Triple DES）：是基於DES，對一塊資料用三個不同的金鑰進行三次加密，強度更高。
3. AES（Advanced Encryption Standard）：高階加密標準，是下一代的加密演算法標準，速度快，安全級別高，支援128、192、256、512位金鑰的加密。
演算法特徵
1. 加密方和解密方使用同一個金鑰。
2. 加密解密的速度比較快，適合資料比較長時的使用。
3. 金鑰傳輸的過程不安全，且容易被破解，金鑰管理也比較麻煩。
非對稱加密(Asymmetric Key Encryption)
非對稱加密為資料的加密與解密提供了一個非常安全的方法，它使用了一對金鑰，公鑰（public key）和私鑰（private key）。私鑰只能由一方安全保管，不能外洩，而公鑰則可以發給任何請求它的人。非對稱加密使用這對金鑰中的一個進行加密，而解密則需要另一個金鑰。比如，你向銀行請求公鑰，銀行將公鑰發給你，你使用公鑰對訊息加密，那麼只有私鑰的持有人--銀行才能對你的訊息解密。與對稱加密不同的是，銀行不需要將私鑰通過網路傳送出去，因此安全性大大提高。
非對稱加密演算法的優點：安全性更高，公鑰是公開的，祕鑰是自己儲存的，不需要將私鑰給別人。
非對稱加密演算法的缺點：加密和解密花費時間長、速度慢，只適合對少量資料進行加密。
對稱加密演算法相比非對稱加密演算法來說，加解密的效率要高得多。但是缺陷在於對於祕鑰的管理上，以及在非安全通道中通訊時，金鑰交換的安全性不能保障。所以在實際的網路環境中，會將兩者混合使用。
非對稱加密演算法包括 RSA、Elgamal、揹包演算法、Rabin、D-H、ECC（橢圓曲線加密演算法），常見的有RSA、ECC。
分組加密的四種工作模式
ECB (Electronic Code Book，電子編碼本)
ECB 模式是最簡單的加密模式，明文訊息被分成固定大小的塊（分組），並且每個塊被單獨加密。每個塊的加密和解密都是獨立的，且使用相同的方法進行加密，所以可以進行平行計算，但是這種方法一旦有一個塊被破解，使用相同的方法可以解密所有的明文資料，安全性比較差。適用於資料較少的情形，加密前需要把明文資料填充到塊大小的整倍數。
ECB演算法優點：
簡單、孤立，每個塊單獨運算。適合並行運算。傳輸錯誤一般隻影響當前塊。
ECB演算法缺點：
同明文輸出同密文，可能導致明文攻擊。
Encryption：
Decryption：
CBC (Cipher Block Chaining, 密碼分組連結)
CBC 模式中每一個分組要先和前一個分組加密後的資料進行XOR異或操作，然後再進行加密。這樣每個密文塊依賴該塊之前的所有明文塊，為了保持每條訊息都具有唯一性，第一個資料塊進行加密之前需要用初始化向量IV進行異或操作。CBC模式是一種最常用的加密模式，它主要缺點是加密是連續的，不能並行處理，並且與ECB一樣訊息塊必須填充到塊大小的整倍數。
CBC演算法優點：
序列化運算，相同明文不同密文。
CBC演算法缺點：
需要初始向量。
Encryption：
Decryption：
CFB (Cipher Feedback, 密碼反饋)
CFB 模式和CBC模式比較相似，前一個分組的密文加密後和當前分組的明文XOR異或操作生成當前分組的密文。CFB模式的解密和CBC模式的加密在流程上其實是非常相似的。
CFB演算法優點：
同明文不同密文，分組金鑰轉換為流密碼。
CFB演算法缺點：
序列運算不利並行，傳輸錯誤可能導致後續傳輸塊錯誤。
Encryption：
Decryption：
OFB (Output Feedback, 輸出反饋)
OFB 模式將分組密碼轉換為同步流密碼，也就是說可以根據明文長度先獨立生成相應長度的流密碼。通過流程圖可以看出，OFB和CFB非常相似，CFB是前一個分組的密文加密後XOR當前分組明文，OFB是前一個分組與前一個明文塊異或之前的流密碼XOR當前分組明文。由於異或操作的對稱性，OFB模式的解密和加密完全一樣的流程。
OFB演算法優點：
同明文不同密文，分組金鑰轉換為流密碼。
OFB演算法缺點：
序列運算不利並行，傳輸錯誤可能導致後續傳輸塊錯誤。
Encryption：
Decryption：
