java加密算法(二)——对称加密算法DES&AES

wubin 贡献于2013-07-16

作者 Administrator  创建于2012-06-06 01:30:27   修改者  修改于2013-07-12 07:44:52字数4220

文档摘要: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。DESDES-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。
关键词:

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 Java加密算法(一) ? 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   * 
* */ public abstract class DESCoderextends 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; /** *
*DES测试 * */ 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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