我们在从事软件开发过程中，经常会遇到使用签名算法，比如在线支付、API接口调用、数据推送、报文校验、身份授权等场景，每一个过程都需要进行签名，原理是请求的数据在发送数据的同时，对数据根据算法进行签名，然后服务端接收数据时，除了校验基本数据以外，首要的就是校验签名是否正确，只有通过验证的签名数据才可以进行交互，不然就是非法操作。

签名算法有很多种加密方式，比如MD5、RSA、SHA1、SHA256、SHA512等，他们都和密码有关，但作用并不相同，他们有的负责生成消息摘要，有的用于数字签名，有的则可以用于加密，今天丁老师就来讲一下，这些加密方式各有什么含义，如何使用，以及优劣对比。

前言：哈希、加密、数字签名不是一回事
在对每个加密方式介绍之前，我们需要先了解三个名词，分别是哈希、加密、数字签名。

哈希
就是我们平时说的哈希值（Hash），哈希算法会把任意长度的数据转换成固定长度的摘要。比如，同一段内容通过SHA-256计算，会得到固定长度的哈希值。哈希值一般是用于校验内容是否发生变化，它本身不能加密，也没有不能逆向查看原文（不能拿密钥把原文解回来），常被用作前端提交数据和服务端的数据比对校验。

加密算法
加密算法是对内容进行加密，用于保护内容，让没有对应密钥的人无法读取查看。加密算法和哈希的不同是在解密后可以还原原文内容。

数字签名
数字签名是用于验证消息的来源和数据的完整性，一般由发送方使用私钥签名，接收方使用对应公钥验证签名。这个数字签名并不是说加密，而是其他人仍然可能读到原始消息，只不过对于服务端来说，可以检查消息是否被篡改，以及签名是否对应那把公钥。

对比：一张表看懂

开发时怎么选择
在进行软件程序开发时，主要根据使用场景和用途进行选择：

新接口签名
最好是使用要对接的第三方平台指定的签名方案，如果是你自行设计的RSA签名方案，建议使用RSA-PSS与SHA-256。

接口双方共享一个密钥
如果协议支持，可使用HMAC-SHA256。

指定MD5或SHA-1
最好不要擅自修改已存在的算法，可以先确认平台协议和是否有替代升级方案，往往旧系统的算法在新系统、新运行环境下很难做到兼容。

密码存储
不要直接用MD5、SHA-1、SHA-256或SHA-512对密码做一次哈希，可以使用专门的密码哈希方案，例如Argon2id、bcrypt或PBKDF2。

文件校验
如果是需要对文件的完整性和真实性校验，为了防止恶意伪造，可以使用SHA-256等现代哈希算法，并且要对来路进行判断，确保对比用的数据摘要来自可信渠道。

还有哪些签名算法
除了上述介绍的签名算法，这些都属于RSA系列，现在还有诸如ECDSA、EdDSA、DSA、SM2、Schnorr等算法。

ECDSA
椭圆曲线数字签名算法，如ES256、ES384、ES512等，该算法的密钥短、性能好，目前广泛用于区块链、SSL/TLS、JWT等通信场景。

EdDSA/Ed25519
现代椭圆曲线签名算法，不依赖随机数质量，是确定性签名，抗侧信道攻击能力强。在SSH、现代协议中越来越常用。

DSA
早期的数字签名标准，现在已经基本被ECDSA/EdDSA取代，不建议新项目使用。

SM2
国产国密算法组合，如SM3withSM2，在国内公共系统、政务、金融、电子认证等场景大范围常用。

Schnorr
结构简洁的签名算法，比特币Taproot在2021年的升级中已正式引入使用。

全文总结
本文旨在介绍了MD5、RSA、SHA1、SHA256、SHA512等加密和签名算法的概念以及使用场景，其中，MD5、SHA-1、SHA-256、SHA-512 属于哈希算法，而RSA则是公钥密码算法，可用于签名或加密。HMAC-SHA256是基于共享密钥的消息认证方案。这些算法不能简单地放在一起比较谁更强、谁更好，而要先看具体用途，根据不同的使用场景选择不同的方案。

如果你在开发系统时需要设计签名认证，却不知道该使用那种算法，最好不要再使用MD5或SHA-1了，这种已经是过时且不安全的方案。而在与第三方接口对接时，则要根据对方文档，使用对方文章要求的哈希算法和签名方案、参数格式和编码方式，如果遇到验签失败，应先核算法签名的生成方式、参数，而不是反复更换算法。

简单的说，哈希负责判断数据有没有被改，而RSA/ECDSA/EdDSA这些算法负责是数据谁签的、能不能校验真伪。目前主流的算法是SHA-256/SHA-512搭配RSA、ECDSA或Ed25519。如果你在开发程序时也涉及使用签名算法，或是在日常工作中遇到了校验和对接的问题，欢迎联系丁老师进行交流和咨询！