本文是加密系列中的第五篇，前文请参考如下链接：
前面几篇文章从对称加密一直讲到了非对称加密以及混合加密。加密技术与认证技术通常是紧密联系在一起的，很多嵌入式工程师对加解密多多少少会有一些了解，但是对散列、数字签名、证书这些互联网中常见的名词却是一头雾水。因此从本篇文章开始，我们将进入本系列文章的第二个部分：认证技术体系。
什么是认证？
关于什么是认证，我觉得还是举几个例子讲更容易被人理解：“认证”就是证明“你是谁”，或者证明“这个东西是谁的”，又或者证明"这个文件有没有被篡改过"。这些问题看似简单，其实挺有难度，尤其是在毫无信任度的开放网络世界。
二进制数据的指纹：单向散列函数
在开放的网络世界，我们经常需要判断自己所接收到的软件或者数据是否被篡改过。这个工作就可以交由单向散列函数进行。
单向散列函数（one-way hash function）将不同的输入值，进行计算后，得到相同固定长度的不同的输出值。这个输入值称为消息（message），输出值称为散列值（hash value）。
散列值的长度与消息长度（单向散列函数的输入）无关。以常见单向散列函数MD5为例，MD5的输出永远是128比特（16个字节）。另外，输入的信息不同，所产生的散列值也不同。因此一旦信息遭到篡改，那么对应的散列值就会发生变化，根据这个特点，信息的发布者在发布信息的同时也会将散列值一同发布出来。
有人会好奇，如果攻击者将信息篡改的同时，也将散列值篡改成假信息的散列值，然后伪装成真正的发送者发送给接收者，不就还是可以绕过检查吗？这个想法非常正确，所以单向散列函数的用途是防止篡改，而不是防止伪装。单向散列函数只能证明信息与散列值之间是否匹配，只能用于检测信息的完整性。
单向散列函数主要特点如下：
【1】散列值长度固定。
【2】消息不同散列值也不同。两个消息只要有一个比特不同，散列值也会产生很大差异。
【3】抗碰撞性。两个不同的消息产生相同的散列值，这种情况叫碰撞。散列算法需要确保不能被人为的发现或制造碰撞。
【4】单向性。所谓单向就是指：不能由散列值（输出）反向算出信息（输入）。
常见的单向散列算法
MD4: 128比特散列值，碰撞性已经被攻破，很少看见有人使用。
MD5: 128比特散列值，碰撞性也已被攻破，但是仍被广泛使用。
SHA-1：160比特散列值，碰撞性已经被攻破，但是仍被广泛使用。
SHA-256：256比特散列值。
SHA-384：384比特散列值。
SHA-512：512比特散列值。
其中SHA-256、SHA-384和SHA-512统称为SHA-2。
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