1.前言
由于实际项目开发过程中，会遇到相当多的接口对接，而往往接口对接第一步的难点就是验签加解密。
这是一个很麻烦的事情，尤其是对于不熟悉加解密的同学，单单是验签可能就需要花费一两天、甚至都难以搞定。
反过来，对于逆向工作来说，如果你不清楚对方使用的哪种加密算法，你也很难找到相应的思路去逆向解密。
因此本文将带大家过一遍常用的加解密算法，基本能覆盖当前绝大部分的场景。
2.对称加密
首先来看最经典的对称加密算法，也就是最简单的一种加密算法。
正如其名称所示，它是对称的，意思就是加密与解密的过程非常相似，就像镜子的正反面。
2.1 凯撒密码
历史上曾被用于战时信息传递的一个非常典型的算法是凯撒密码，它的加密方式如下：
- 对字母表中的每个字符用固定偏移量（如+3）进行替换。
比如abc，通过偏移量+3后，得到的密文就是def。
而对应的解密方法当然就是将这个密文的偏移量-3了。
虽然如今我们看起来很简单，但如果是第一次接触这样的加密信息，短时间内其实还是不太好想到相应解密方式的。
2.2 替换加密
由于上面这种加密方式过于简单粗暴，一旦被人知道后，就很难再次起到同样的效果，所以而进一步的就有密码本这类东西。
它的加密解密过程同样是对称的，而媒介就是这个密码本。
比如将“你好世界”这四个汉字映射为四个数字4689。
那么你将这个数字发送给另一个人，中间无论谁看到了这个数字、在没有这个密码本的情况下，都会将其认为是一串无意义的数字。
而密码本便记录了汉字与加密数据之间的映射关系，解密方式便是通过数字结合密码本反向映射，还原信息。
不过如今这种加密方式已经基本没人用了，至少互联网上很少有人用。
2.3 异或加密
上面两种加密方式之所以在互联网使用的很少，主要还是因为其运行的效率不高、用起来也不够简洁，所以更适合应用于现实。
而异或加密不一样，虽然它同样是对称加密算法，但由于它可以非常高效的对于字节进行加密，所以在如今的互联网上仍然会有人使用。
比如网易云音乐下载到本地的音乐文件，就是通过异或加密算法进行加密的。
它的原理来源于这样一个数学规律：任何两个数字的异或运算结果，只要得到其中一个数字，就能反向运算得到另一个数字。
比如一个简单的例子：
101010 ~ 000010 = 101000
上面就是数字42与数字2的异或运算得到的一个结果，只不过这里是二进制表示形式。
异或的运算规则就是，相同为0、不同为1，按位异或得到最终结果。
但此时你反过来就会发现，这个加密的结果无论异或前方哪一个数字，都能得到另一个数字：
101000 ~ 101010 = 000010
101000 ~ 000010 = 101010
代码示例如下：
虽然我们常常会发现，我们对于别人加密后的数据，只能得到一个加密结果，前面两个数字都没有，那此时应该怎么解密呢？
这就需要一点技巧与经验了，事实上，大部分数据源文件中，0这个数字在开头位置是最多的，而0与任何数字异或都是不变的。
所以往往一个通过异或加密的文件中，开头出现的最频繁的那个数字就是其中的key，只要将整个文件每个字节都去与这个key异或得到的数据结果保存到一个新文件中，就能得到解密后的文件。
比如当我们用十六进制编辑器打开一个音频文件：
就可以看到文件头就是一大串的0。
此时让我们对其进行异或加密：
fn main() {
let mut data = std::fs::read("1.mp3").unwrap();
let key = 0x12;
for d in data.iter_mut() {
*d = *d ^ key;
}
std::fs::write("1.mp3", data).unwrap();
}
这里的加密key用的是0x12。
然后你就会发现，此时文件头0x12出现的频率非常高：
那么加密后的数据已经有了，这里key我们也猜到了，加密方式自然就是将上面的代码再运行一次，就能得到原始数据了。
3.对称分组加密（AES）
上述加密方式最致命的弱点便是，加密的key几乎可以靠猜出来，然后直接反推即可得到结果。
显然这是极为不安全的。
所以如今使用的更多的还是对称分组加密算法，虽然它的发展历程很长、中途历经了很多种算法的迭代，但目前用的最多的便是AES这个算法，当你对接某个企业的接口文档，大概率其中就用到了AES算法进行验签。
之所以它的应用非常广泛，就是它从原理上杜绝了仅靠猜就能拿到key、解密所有数据的行为。
其基本原理是，随机生成一串字节作为密钥（一般为256位），对数据进行加密计算，得到一个加密结果。
其内在的算法过程这里不再深究，因为那完全是数学上的证明，对于我们开发者来说，只要会用、理解它的过程即可。
AES算法有多种模式：CBC、ECB、CFB、CTR、GCM、XTS、CCM。
基本所有编程语言都有对应实现的库，但由于rust强安全性的限制，导致算法库内部存在一些让rust编译器难以直接解析的类型，导致很多人第一次使用的时候会有些不适应。
这里以我实际接触过的两种AES算法模式为例，简单讲解一下它的使用方法。
3.1 ECB模式
首先第一种是ECB模式，也是其中最直接简单的模式，可以说是前面的对称加密算法的直接升级版。
它的工作原理是随机生成一串字节作为密钥，将需要加密的数据分组、分别加密，最后组合起来，就是加密后的数据。
一个简单的示例如下，首先需要三个依赖项：
aes = "0.8"
ecb = "0.1.2"
rand = "0.9.1"
将一段字符串加密、解密的代码如下：
use aes::{
cipher::{block_padding::Pkcs7, BlockDecrypt, BlockEncrypt, KeyInit},
Aes256Dec, Aes256Enc,
};
use rand::{rngs::OsRng, TryRngCore};
fn main() {
let plain = "hello world";
let (key, cipher) = encrypt_ecb(plain.as_bytes());
let data = decrypt_ecb(&key, &cipher);
println!("plain: {}", plain);
println!("data: {}", String::from_utf8(data).unwrap());
}
pub fn encrypt_ecb(plaintext: &[u8]) -> (Vec<u8>, Vec<u8>) {
let mut key = [0u8; 32];
OsRng.try_fill_bytes(&mut key).unwrap();
let aes = Aes256Enc::new_from_slice(&key).unwrap();
let mut block = Vec::new();
block.resize(plaintext.len() + 16, 0);
let ret = aes
.encrypt_padded_b2b::<Pkcs7>(plaintext, &mut block)
.unwrap();
(key.to_vec(), ret.to_vec())
}
pub fn decrypt_ecb(key: &[u8], ciphertext: &[u8]) -> Vec<u8> {
let cipher = Aes256Dec::new_from_slice(key).unwrap();