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Java加密技术(二)——对称加密算法DES&AES
阅读量:6353 次
发布时间:2019-06-22

本文共 5081 字,大约阅读时间需要 16 分钟。

  hot3.png

    接下来我们介绍对称加密算法,最常用的莫过于DES数据加密算法。
DES
DES-Data Encryption Standard,即数据加密算法。是IBM公司于1975年研究成功并公开发表的。DES算法的入口参数有三个:Key、Data、Mode。其中Key为8个字节共64位,是DES算法的工作密钥;Data也为8个字节64位,是要被加密或被解密的数据;Mode为DES的工作方式,有两种:加密或解密。
  DES算法把64位的明文输入块变为64位的密文输出块,它所使用的密钥也是64位。
通过java代码实现如下:
Coder类见
import java.security.Key;import java.security.SecureRandom;import javax.crypto.Cipher;import javax.crypto.KeyGenerator;import javax.crypto.SecretKey;import javax.crypto.SecretKeyFactory;import javax.crypto.spec.DESKeySpec;/** * DES安全编码组件 *  * 
 * 支持 DES、DESede(TripleDES,就是3DES)、AES、Blowfish、RC2、RC4(ARCFOUR) * DES          		key size must be equal to 56 * DESede(TripleDES) 	key size must be equal to 112 or 168 * AES          		key size must be equal to 128, 192 or 256,but 192 and 256 bits may not be available * Blowfish     		key size must be multiple of 8, and can only range from 32 to 448 (inclusive) * RC2          		key size must be between 40 and 1024 bits * RC4(ARCFOUR) 		key size must be between 40 and 1024 bits * 具体内容 需要关注 JDK Document http://.../docs/technotes/guides/security/SunProviders.html * 
* * @author 梁栋 * @version 1.0 * @since 1.0 */public abstract class DESCoder extends Coder { /** * ALGORITHM 算法
* 可替换为以下任意一种算法,同时key值的size相应改变。 * *
	 * DES          		key size must be equal to 56	 * DESede(TripleDES) 	key size must be equal to 112 or 168	 * AES          		key size must be equal to 128, 192 or 256,but 192 and 256 bits may not be available	 * Blowfish     		key size must be multiple of 8, and can only range from 32 to 448 (inclusive)	 * RC2          		key size must be between 40 and 1024 bits	 * RC4(ARCFOUR) 		key size must be between 40 and 1024 bits	 * 
* * 在Key toKey(byte[] key)方法中使用下述代码 * SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, ALGORITHM); 替换 * * DESKeySpec dks = new DESKeySpec(key); * SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(ALGORITHM); * SecretKey secretKey = keyFactory.generateSecret(dks); * */ public static final String ALGORITHM = "DES"; /** * 转换密钥
* * @param key * @return * @throws Exception */ private static Key toKey(byte[] key) throws Exception { DESKeySpec dks = new DESKeySpec(key); SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(ALGORITHM); SecretKey secretKey = keyFactory.generateSecret(dks); // 当使用其他对称加密算法时,如AES、Blowfish等算法时,用下述代码替换上述三行代码 // SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, ALGORITHM); return secretKey; } /** * 解密 * * @param data * @param key * @return * @throws Exception */ public static byte[] decrypt(byte[] data, String key) throws Exception { Key k = toKey(decryptBASE64(key)); Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, k); return cipher.doFinal(data); } /** * 加密 * * @param data * @param key * @return * @throws Exception */ public static byte[] encrypt(byte[] data, String key) throws Exception { Key k = toKey(decryptBASE64(key)); Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, k); return cipher.doFinal(data); } /** * 生成密钥 * * @return * @throws Exception */ public static String initKey() throws Exception { return initKey(null); } /** * 生成密钥 * * @param seed * @return * @throws Exception */ public static String initKey(String seed) throws Exception { SecureRandom secureRandom = null; if (seed != null) { secureRandom = new SecureRandom(decryptBASE64(seed)); } else { secureRandom = new SecureRandom(); } KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance(ALGORITHM); kg.init(secureRandom); SecretKey secretKey = kg.generateKey(); return encryptBASE64(secretKey.getEncoded()); }}
延续上一个类的实现,我们通过MD5以及SHA对字符串加密生成密钥,这是比较常见的密钥生成方式。
再给出一个测试类:
import static org.junit.Assert.*;import org.junit.Test;/** *  * @author 梁栋 * @version 1.0 * @since 1.0 */public class DESCoderTest {	@Test	public void test() throws Exception {		String inputStr = "DES";		String key = DESCoder.initKey();		System.err.println("原文:\t" + inputStr);		System.err.println("密钥:\t" + key);		byte[] inputData = inputStr.getBytes();		inputData = DESCoder.encrypt(inputData, key);		System.err.println("加密后:\t" + DESCoder.encryptBASE64(inputData));		byte[] outputData = DESCoder.decrypt(inputData, key);		String outputStr = new String(outputData);		System.err.println("解密后:\t" + outputStr);		assertEquals(inputStr, outputStr);	}}
得到的输出内容如下:
原文:	DES密钥:	f3wEtRrV6q0=加密后:	C6qe9oNIzRY=解密后:	DES
    由控制台得到的输出,我们能够比对加密、解密后结果一致。这是一种简单的加密解密方式,只有一个密钥。
    其实DES有很多同胞兄弟,如DESede(TripleDES)、AES、Blowfish、RC2、RC4(ARCFOUR)。这里就不过多阐述了,大同小异,只要换掉ALGORITHM换成对应的值,同时做一个代码替换
SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, ALGORITHM);就可以了,此外就是密钥长度不同了。
/** * DES          key size must be equal to 56 * DESede(TripleDES) key size must be equal to 112 or 168 * AES          key size must be equal to 128, 192 or 256,but 192 and 256 bits may not be available * Blowfish     key size must be multiple of 8, and can only range from 32 to 448 (inclusive) * RC2          key size must be between 40 and 1024 bits * RC4(ARCFOUR) key size must be between 40 and 1024 bits **/
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