我们有一些数据或信息不想让别人知道，该怎么办呢。很多软件都会提供密码保护 功能，比如 word 可以加密你的文档，压缩包也可以加密，但它们是如何工作的呢？
我们以文档加密为例。
一个很笨的想法是保存用户设置的密码，以后使用是对输入的密码用 if-else 判断一下， 仅当密码正确时打开文档。但是，第一，我们竟然保存了用户密码；第二，我们的文档还是 明文保存的。倘若保存这两者的地方仅提供有限的访问手段，比如云端服务器，说不定 也能起到保护作用。但如果软件把它们保存在用户的本地终端（电脑、手机）上， 恶意软件或者能查看你的终端的别有用心之人（比如你妈）就可以轻易绕过软件访问文档 甚至找到密码文件。
事实上，即使是安全措施较为完备的服务器也可能被攻破，因而明智的软件根本不会这么做。
那么，我们要做的就是利用用户密码加密数据，然后仅保存加密后的密文（cipher），加密前的明文（plain）
与密码不保存。当然，如果用户起的是 12345、asdf 这种傻瓜密码就很糟糕了。
所以我们加密时用的密钥（key）要在用户提供的密码（password）基础上加盐（salt）以保证
随机性。显然 salt 应该用随机数生成器生成。这种基于用户密码生成密钥的算法 PBKDF（Password-Based Key Derivation Function）会将密码转换成很长又完全随机的安全密钥。
推荐的算法有 PBKDF2、brcypt、scrypt 等。密码学算法都是公开的，只要不停尝试（如果放在
服务器端，可以限制尝试频率），终究可以算出密钥 key。为应对暴力破解，PBKDF 算法
并不像普通的 Hash 算法那样快，相反它被故意设计成很慢（或者需要消耗较多计算资源）。
PBKDF 还可以设置迭代次数 count，开发者能根据当前计算机硬件水平选择合适的迭代次数，
提高了暴力破解的难度。
表示下来就是：
加密：
INPUT password, plain
salt = Random.next()
key = hash(salt, password) // with PBKDF algorithm
cipher = encrypt(key, plain) // such as AES algorithm
DEL key, plain
SAVE cipher, salt
解密：
INPUT password, cipher, salt
key = hash(salt, password) // with PBKDF algorithm
plain = decrypt(key, cipher)
DEL key
OUTPUT plain
这样也可以轻易实现加密文件的云同步，同步时仅在网络上传输 cipher 与 salt，
即使它们被黑客拦截，plain 也不会暴露。
那么问题来了，既然我们不保存密码，那如果解密时 password 不对，软件怎么知道输出的 plain 对不对。
答案是软件不需要知道，它仅需把解密结果给用户。用户发现解密的文档是乱码，
自然就知道密码不对了。
但是如果软件要做的不是数据加密而是用户认证呢？那软件必须知道密码对不对， 同时它还是不能保存密码。比如，我们设计一个网站，要记录用户账号信息，数据库中 的用户名与密码两项要怎么保存。答案还是哈希（hash）。
注册：
INPUT name, password
salt = Random.next()
key = hash(salt, password) // with PBKDF algorithm
database[name] = (key, salt)
登录：
INPUT name, password
(key, salt) = database[name]
if hash(salt, password) == key
PASS
else
DENY
注意，这里只有哈希操作而不涉及加密操作，这里的 key 也不是什么密钥。
这里利用的仅仅是 hash 正向简单而反向困难的特性。
顺带对比一下加密与哈希：
在数字签名中就同时用到了上述两种算法。我们知道加密可用于认证，那如何确定某文件
来自某人且文件完整、未被篡改？在 RSA 体系下，可以用自己的私钥为文件加密，其他人
用公开的公钥即可解密文件。但是文件很大的话，加密解密会很耗时，所以可以改为加密文件
摘要。加密的摘要即为数字签名。
如果你喜欢我的文章，请我吃根冰棒吧 (o゜▽゜)o ☆
最后附上 GitHub：https://github.com/gonearewe
