JAVA实现对称加密
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一、对称加密算法DES
1、概述：采用单钥密码系统的加密方法，同一个密钥可以同时用作信息的加密和解密，这种加密方法称为对称加密，也称为单密钥加密。
对称加密的特点： 即加密密钥 = 解密密钥
2、常用的对称加密算法：
- 初等
- DES —3DES
- AES
- PBE
- IDEA
3、对称加密算法 —— DES
DES( Data Encryption Standard ) 是一种数据加密标准。
其密钥规则如下：
4、JDK实现DES算法
【1】初始化密钥
- 使用KeyGenerator类的getInstance()静态方法,获取生成指定算法的密钥生成器,参数是算法名称.
- 使用KeyGenerator类的init()方法进行密钥生成器的初始化,指定密钥生成器产生密钥的长度.
- 使用KeyGenerator类的generatorKey()方法生成一个密钥对象,返回SecretKey密钥对象.
- SecretKey为密钥对象.使用它的getEncoded()方法返回一个密钥(字节数组形式)
【2】转化密钥（还原密钥）
- 将jdk生成的密钥对象转化成DES规则的密钥对象.
- 创建一个DESKeySpec实例,作用是将JDK初始化的密钥转化成DES规则的密钥.
- 构造方法参数是JDK生成的密钥(字节数组形式).
- 使用SecretKeyFactory类的getInstance()静态方法获取一个密钥工厂实例,参数是算法名称
- 使用SecretKeyFactory类的generateSecret()方法生成密钥,参数是DESKeySpec实例.返回SecretKey,返回的SecretKey实例就是符合DES算法的密钥.
package com.webcode.cn.des;
import java.security.Key;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.SecretKeyFactory;
import javax.crypto.spec.DESKeySpec;
import org.apache.commons.codec.binary.Hex;
public class DES {
static String string = "wen-min";
public static void main(String[] args) {
DES.jdkDES();
}
public static void jdkDES() {
try {
// 生成key//返回生成指定算法密钥的KeyGenerator对象
KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("DES");
keyGenerator.init(56);//初始化此密钥生成器,使其具有确定的密钥大小
SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();//生成一个密钥
byte[] bs = secretKey.getEncoded();
// key转换
DESKeySpec desKeySpec = new DESKeySpec(bs); //实例化DES密钥规则
SecretKeyFactory factory = SecretKeyFactory.getInstance("DES"); //实例化密钥工厂
Key convertSecretKey = factory.generateSecret(desKeySpec); //生成密钥
// 加密
Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES/ECB/PKCS5Padding");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, convertSecretKey);
byte[] result = cipher.doFinal(string.getBytes());
System.out.println("jdk des encrypt:" + Hex.encodeHexString(result));
// 解密
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, convertSecretKey);
result = cipher.doFinal(result);
System.out.println("jdk des decrypt:" + new String(result));
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
e.printStackTrace();
}
}
}
执行结果：
jdk des encrypt:ea3293902913510b
jdk des decrypt:wen-min
5、DES加密算法的消息传递机制；
加密算法深入学习链接：https://www.iteye.com/blog/snowolf-379860
二、对称加密算法3DES
3DES，即3重DES，是DES的一个分支；但由于安全性问题；且违反柯克霍夫原则，使用频率低。
好处：
- 密钥长度增强；
- 迭代次数提高。
1、3重DES的规则：
2、JDK实现3DES
与实现DES方式基本一致,算法名称要改为DESede,密钥长度为168,转换密钥时使用DESedeKeySpec类.
在使用KeyGenerator的init()方法时,参数要指定密钥的长度.可以直接指定一个数值.同时也可以使用SecureRandom实例作为参数,该实例的作用是获取KeyGenerator对应算法其默认的密钥长度.
package com.webcode.cn.des;
import java.security.Key;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.SecretKeyFactory;
import javax.crypto.spec.DESKeySpec;
import javax.crypto.spec.DESedeKeySpec;
import org.apache.commons.codec.binary.Hex;
public class DES_three {
static String string = "wen-min";
public static void main(String[] args) {
DES_three.jdkDES();
}
public static void jdkDES() {
try {
// 生成key//返回生成指定算法密钥的KeyGenerator对象
KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("DESede");
keyGenerator.init(168);//初始化此密钥生成器,使其具有确定的密钥大小
SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();//生成一个密钥
byte[] bs = secretKey.getEncoded();
// key转换
DESedeKeySpec desKeySpec = new DESedeKeySpec(bs); //实例化DES密钥规则
SecretKeyFactory factory = SecretKeyFactory.getInstance("DESede"); //实例化密钥工厂
SecretKey convertSecretKey = factory.generateSecret(desKeySpec); //生成密钥
// 加密
Cipher cipher = Cipher.getInstance("DESede/ECB/PKCS5Padding");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, convertSecretKey);
byte[] result = cipher.doFinal(string.getBytes());
System.out.println("jdk 3des encrypt:" + Hex.encodeHexString(result));
// 解密
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, convertSecretKey);
result = cipher.doFinal(result);
System.out.println("jdk 3des decrypt:" + new String(result));
} catch (Exception e) {
// TODO: handle exception
e.printStackTrace();
}
}
}执行结果：
jdk 3des encrypt:0656fdb061c86e8a
jdk 3des decrypt:wen-min三、对称加密算法AES
1、概述
AES是DES的高级替代，也是目前使用最多的对称加密算法
DES有漏洞，所以，产生了3重DES<br>
3重DES的效率比较低，所以产生了AES<br>
AES的特点是：
- 使用的更为广泛
- 目前还没有被破解
- 通常用与移动通信系统加密和SSH协议的软件加密
2、AES的使用规则：
3、JDK实现AES加密解密算法：
package com.webcode.cn.des;
import java.security.Key;
//import java.util.Base64;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
//import org.bouncycastle.util.encoders.Base64;
public class AES {
static String string = "wen-min";
public static void main(String[] args) {
AES.jdkAES();
}
public static void jdkAES(){
try {
//生成key
KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("AES");
//设置密钥长度
keyGenerator.init(128);
//生成密钥对象
SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();
//获取密钥
byte[] keyBytes = secretKey.getEncoded();
//key转换
Key key = new SecretKeySpec(keyBytes,"AES");
//加密
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
//初始化，设置为加密
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
byte[] result = cipher.doFinal(string.getBytes());
System.out.println("jdk aes encrypt: " + Base64.encodeBase64String(result));
//初始化,设置为解密
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
result = cipher.doFinal(result);
System.out.println("jdk aes desrypt:" + new String(result));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
4、AES对称加密算法消息传递规则：
四、PBE加密算法
1、概述
PBE算法结合了消息摘要算法和对称加密算法的优点。PBE是基于口令的加密
对称加密算法之PBE的特点概述，本质上是对DES/3DES/AES对称加密算法的包装，不是新的算法，不过也是最为牛逼的一种方式。
盐：指加密的随机字符串或者口令等，也可以人为是一些扰码，防止密码的暴力破解
2、PBE算法的规则：
加密算法安全等级：PBE>AES>3DES>DES
3、JDK实现PBE加密解密算法
package com.webcode.cn.des;
import java.security.Key;
import java.security.SecureRandom;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.SecretKeyFactory;
import javax.crypto.spec.PBEKeySpec;
import javax.crypto.spec.PBEParameterSpec;
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
public class PBE {
static String string = "wen-min";
public static void main(String[] args) {
PBE.jdkPBE();
}
public static void jdkPBE() {
try {
//初始化盐
SecureRandom random = new SecureRandom();
byte[] salt = random.generateSeed(8);
// 加 密 口令与密钥
String password = "imooc";
PBEKeySpec pbeKeySpec = new PBEKeySpec(password.toCharArray());
SecretKeyFactory factory = SecretKeyFactory.getInstance("PBEWITHMD5andDES");
Key key = factory.generateSecret(pbeKeySpec);
//加密
PBEParameterSpec pbeParameterSpec = new PBEParameterSpec(salt,100);
Cipher cipher = Cipher.getInstance("PBEWITHMD5andDES");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, pbeParameterSpec);
byte[] result = cipher.doFinal(string.getBytes());
System.out.println("jdk PBE encrypt: " + Base64.encodeBase64String(result));
//解密
//初始化
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key,pbeParameterSpec);
result = cipher.doFinal(result);
System.out.println("jdk PBE decrypt: " + new String(result));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
执行结果：
jdk PBE encrypt: GAIay1DowQQ=
jdk PBE decrypt: wen-min4、PBE加密算法的消息传递机制
