Java 加密和解密

在 Java 中,加密和解密通常通过 Java Cryptography Architecture (JCA)Java Cryptography Extension (JCE) 实现。以下是常见的加密和解密操作示例,包括对称加密(如 AES)和非对称加密(如 RSA)。


一、对称加密(AES 示例)

对称加密使用相同的密钥进行加密和解密。

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import java.util.Base64;
public class AESExample {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 生成密钥
KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("AES");
keyGen.init(128); // 128位密钥
SecretKey secretKey = keyGen.generateKey();
// 加密
String originalText = "Hello, World!";
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);
byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(originalText.getBytes());
String encryptedText = Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedBytes);
System.out.println("加密后: " + encryptedText);
// 解密
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);
byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(encryptedText));
String decryptedText = new String(decryptedBytes);
System.out.println("解密后: " + decryptedText);
}
}

二、非对称加密(RSA 示例)

非对称加密使用公钥加密,私钥解密。

import javax.crypto.Cipher;
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.util.Base64;
public class RSAExample {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 生成密钥对
KeyPairGenerator keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
keyPairGen.initialize(2048); // 2048位密钥
KeyPair keyPair = keyPairGen.generateKeyPair();
// 加密
String originalText = "Hello, World!";
Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keyPair.getPublic());
byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(originalText.getBytes());
String encryptedText = Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedBytes);
System.out.println("加密后: " + encryptedText);
// 解密
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keyPair.getPrivate());
byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(encryptedText));
String decryptedText = new String(decryptedBytes);
System.out.println("解密后: " + decryptedText);
}
}

三、哈希算法(SHA-256 示例)

哈希算法用于生成不可逆的摘要信息。

import java.security.MessageDigest;
import java.util.HexFormat;
public class SHA256Example {
public static void main(String[] args) throws Exception {
String originalText = "Hello, World!";
MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("SHA-256");
byte[] hashBytes = digest.digest(originalText.getBytes());
String hashText = HexFormat.of().formatHex(hashBytes);
System.out.println("SHA-256 哈希值: " + hashText);
}
}

四、注意事项

  1. 密钥管理:密钥的安全性至关重要,建议使用安全的密钥存储和管理方式(如 KeyStore)。
  2. 算法选择:根据需求选择合适的加密算法(如 AES 用于对称加密,RSA 用于非对称加密)。
  3. 填充模式:加密时需指定填充模式(如 AES/CBC/PKCS5Padding),确保与解密方一致。
  4. 异常处理:加密解密操作可能抛出异常,需进行适当的异常处理。

五、常用加密算法

类型 算法 描述
对称加密 AES 高级加密标准,速度快
对称加密 DES/3DES 数据加密标准,较旧
非对称加密 RSA 基于大数分解,安全性高
非对称加密 ECC 椭圆曲线加密,密钥短效率高
哈希算法 SHA-256 生成 256 位哈希值
哈希算法 MD5 生成 128 位哈希值,已不安全

通过以上示例和说明,您可以在 Java 中实现基本的加密和解密操作。如果需要更复杂的功能(如数字签名、证书管理等),可以进一步研究 JCA 和 JCE 的高级特性。 😊

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