java對稱加密,java對稱加密演算法公式

本文目錄一覽：

• 1、java加密的幾種方式
• 2、java rsa私鑰加密
• 3、JAVA和.NET使用DES對稱加密的區別
• 4、如何使用JAVA實現對字元串的DES加密和解密

java加密的幾種方式

基本的單向加密演算法：

BASE64 嚴格地說，屬於編碼格式，而非加密演算法

MD5(Message Digest algorithm 5，信息摘要演算法)

SHA(Secure Hash Algorithm，安全散列演算法)

HMAC(Hash Message Authentication Code，散列消息鑒別碼)

複雜的對稱加密（DES、PBE）、非對稱加密演算法：

DES(Data Encryption Standard，數據加密演算法)

PBE(Password-based encryption，基於密碼驗證)

RSA(演算法的名字以發明者的名字命名：Ron Rivest, AdiShamir 和Leonard Adleman)

DH(Diffie-Hellman演算法，密鑰一致協議)

DSA(Digital Signature Algorithm，數字簽名)

ECC(Elliptic Curves Cryptography，橢圓曲線密碼編碼學)

代碼參考：

/**

* BASE64加密

*

* @param key

* @return

* @throws Exception

*/

public static String encryptBASE64(byte[] key) throws Exception {

return (new BASE64Encoder()).encodeBuffer(key);

}

/**

* MD5加密

*

* @param data

* @return

* @throws Exception

*/

public static byte[] encryptMD5(byte[] data) throws Exception {

MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance(KEY_MD5);

md5.update(data);

return md5.digest();

}

/**

* SHA加密

*

* @param data

* @return

* @throws Exception

*/

public static byte[] encryptSHA(byte[] data) throws Exception {

MessageDigest sha = MessageDigest.getInstance(KEY_SHA);

sha.update(data);

return sha.digest();

}

}

/**

* 初始化HMAC密鑰

*

* @return

* @throws Exception

*/

public static String initMacKey() throws Exception {

KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(KEY_MAC);

SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();

return encryptBASE64(secretKey.getEncoded());

}

/**

* HMAC加密

*

* @param data

* @param key

* @return

* @throws Exception

*/

public static byte[] encryptHMAC(byte[] data, String key) throws Exception {

SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(decryptBASE64(key), KEY_MAC);

Mac mac = Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm());

mac.init(secretKey);

return mac.doFinal(data);

}

java rsa私鑰加密

java rsa私鑰加密是什麼？讓我們一起來了解一下吧！

java rsa私鑰加密是一種加密演算法。私鑰加密演算法是用私鑰來進行加密與解密信息。私鑰加密也被稱作對稱加密，原因是加密與解密使用的秘鑰是同一個。

RSA加密需要注意的事項如下：

1. 首先產生公鑰與私鑰

2. 設計加密與解密的演算法

3. 私鑰加密的數據信息只能由公鑰可以解密

4. 公鑰加密的數據信息只能由私鑰可以解密

實戰演練，具體步驟如下： public class RsaCryptTools {     private static final String CHARSET = “utf-8”;     private static final Base64.Decoder decoder64 = Base64.getDecoder();     private static final Base64.Encoder encoder64 = Base64.getEncoder();       /**      * 生成公私鑰      * @param keySize      * @return      * @throws NoSuchAlgorithmException      */     public static SecretKey generateSecretKey(int keySize) throws NoSuchAlgorithmException {         //生成密鑰對         KeyPairGenerator keyGen = KeyPairGenerator.getInstance(“RSA”);         keyGen.initialize(keySize, new SecureRandom());         KeyPair pair = keyGen.generateKeyPair();         PrivateKey privateKey = pair.getPrivate();         PublicKey publicKey = pair.getPublic();         //這裡可以將密鑰對保存到本地         return new SecretKey(encoder64.encodeToString(publicKey.getEncoded()), encoder64.encodeToString(privateKey.getEncoded()));     }     /**      * 私鑰加密      * @param data      * @param privateInfoStr      * @return      * @throws IOException      * @throws InvalidCipherTextException      */     public static String encryptData(String data, String privateInfoStr) throws IOException, InvalidKeySpecException, NoSuchAlgorithmException, InvalidKeyException, NoSuchPaddingException, BadPaddingException, IllegalBlockSizeException {           Cipher cipher = Cipher.getInstance(“RSA/ECB/PKCS1Padding”);         cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, getPrivateKey(privateInfoStr));         return encoder64.encodeToString(cipher.doFinal(data.getBytes(CHARSET)));     }       /**      * 公鑰解密      * @param data      * @param publicInfoStr      * @return      */     public static String decryptData(String data, String publicInfoStr) throws NoSuchPaddingException, NoSuchAlgorithmException, InvalidKeySpecException, InvalidKeyException, BadPaddingException, IllegalBlockSizeException, UnsupportedEncodingException {         byte[] encryptDataBytes=decoder64.decode(data.getBytes(CHARSET));         //解密         Cipher cipher = Cipher.getInstance(“RSA/ECB/PKCS1Padding”);         cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, getPublicKey(publicInfoStr));         return new String(cipher.doFinal(encryptDataBytes), CHARSET);     }     private static PublicKey getPublicKey(String base64PublicKey) throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeySpecException {         X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(Base64.getDecoder().decode(base64PublicKey.getBytes()));         KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance(“RSA”);         return keyFactory.generatePublic(keySpec);     }     private static PrivateKey getPrivateKey(String base64PrivateKey) throws NoSuchAlgorithmException, InvalidKeySpecException {         PrivateKey privateKey = null;         PKCS8EncodedKeySpec keySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(Base64.getDecoder().decode(base64PrivateKey.getBytes()));         KeyFactory keyFactory = null;         keyFactory = KeyFactory.getInstance(“RSA”);         privateKey = keyFactory.generatePrivate(keySpec);         return privateKey;     }       /**      * 密鑰實體      * @author hank      * @since 2020/2/28 0028 下午 16:27      */     public static class SecretKey {         /**          * 公鑰          */         private String publicKey;         /**          * 私鑰          */         private String privateKey;           public SecretKey(String publicKey, String privateKey) {             this.publicKey = publicKey;             this.privateKey = privateKey;         }           public String getPublicKey() {             return publicKey;         }           public void setPublicKey(String publicKey) {             this.publicKey = publicKey;         }           public String getPrivateKey() {             return privateKey;         }           public void setPrivateKey(String privateKey) {             this.privateKey = privateKey;         }           @Override         public String toString() {             return “SecretKey{” +                     “publicKey='” + publicKey + ‘\” +                     “, privateKey='” + privateKey + ‘\” +                     ‘}’;         }     }       private static void writeToFile(String path, byte[] key) throws IOException {         File f = new File(path);         f.getParentFile().mkdirs();           try(FileOutputStream fos = new FileOutputStream(f)) {             fos.write(key);             fos.flush();         }     }       public static void main(String[] args) throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException, IOException, BadPaddingException, IllegalBlockSizeException, InvalidKeyException, InvalidKeySpecException {         SecretKey secretKey = generateSecretKey(2048);         System.out.println(secretKey);         String enStr = encryptData(“你好測試測試”, secretKey.getPrivateKey());         System.out.println(enStr);         String deStr = decryptData(enStr, secretKey.getPublicKey());         System.out.println(deStr);         enStr = encryptData(“你好測試測試hello”, secretKey.getPrivateKey());         System.out.println(enStr);         deStr = decryptData(enStr, secretKey.getPublicKey());         System.out.println(deStr);     }   }

JAVA和.NET使用DES對稱加密的區別

DES加密

DES是一種對稱加密(Data Encryption Standard)演算法，以前我寫過一篇文章：.NET中加密解密相關知識，有過簡單描述。

DES演算法一般有兩個關鍵點，第一個是加密演算法，第二個是數據補位。

加密演算法常見的有ECB模式和CBC模式：

ECB模式：電子密本方式，這是JAVA封裝的DES演算法的默認模式，就是將數據按照8個位元組一段進行DES加密或解密得到一段8個位元組的密文或者明文，最後一段不足8個位元組，則補足8個位元組（注意：這裡就涉及到數據補位了）進行計算，之後按照順序將計算所得的數據連在一起即可，各段數據之間互不影響。

CBC模式：密文分組鏈接方式，這是.NET封裝的DES演算法的默認模式，它比較麻煩，加密步驟如下：

1、首先將數據按照8個位元組一組進行分組得到D1D2……Dn（若數據不是8的整數倍，就涉及到數據補位了）

2、第一組數據D1與向量I異或後的結果進行DES加密得到第一組密文C1（注意：這裡有向量I的說法，ECB模式下沒有使用向量I）

3、第二組數據D2與第一組的加密結果C1異或以後的結果進行DES加密，得到第二組密文C2

4、之後的數據以此類推，得到Cn

5、按順序連為C1C2C3……Cn即為加密結果。

數據補位一般有NoPadding和PKCS7Padding(JAVA中是PKCS5Padding)填充方式，PKCS7Padding和PKCS5Padding實際只是協議不一樣，根據相關資料說明：PKCS5Padding明確定義了加密塊是8位元組，PKCS7Padding加密快可以是1-255之間。但是封裝的DES演算法默認都是8位元組，所以可以認為他們一樣。數據補位實際是在數據不滿8位元組的倍數，才補充到8位元組的倍數的填充過程。

NoPadding填充方式：演算法本身不填充，比如.NET的padding提供了有None，Zeros方式，分別為不填充和填充0的方式。

PKCS7Padding（PKCS5Padding）填充方式：為.NET和JAVA的默認填充方式，對加密數據位元組長度對8取余為r，如r大於0，則補8-r個位元組，位元組為8-r的值；如果r等於0，則補8個位元組8。比如：

加密字元串為為AAA，則補位為AAA55555;加密字元串為BBBBBB，則補位為BBBBBB22；加密字元串為CCCCCCCC，則補位為CCCCCCCC88888888。

.NET中的DES加密

對於.NET，框架在System.Security.Cryptography命名空間下提供了DESCryptoServiceProvider作為System.Security.Cryptography.DES加密解密的包裝介面，它提供了如下的4個方法：

public override ICryptoTransform CreateDecryptor(byte[] rgbKey, byte[] rgbIV)

public override ICryptoTransform CreateEncryptor(byte[] rgbKey, byte[] rgbIV)

public override void GenerateIV()

public override void GenerateKey()

如何使用JAVA實現對字元串的DES加密和解密

java加密字元串可以使用des加密演算法，實例如下：

package test;

import java.io.FileInputStream;

import java.io.FileOutputStream;

import java.io.IOException;

import java.io.ObjectInputStream;

import java.io.ObjectOutputStream;

import java.security.*;

import javax.crypto.Cipher;

import javax.crypto.KeyGenerator;

import javax.crypto.SecretKey;

/**

* 加密解密

*

* @author shy.qiu

* @since

*/

public class CryptTest {

/**

* 進行MD5加密

*

* @param info

* 要加密的信息

* @return String 加密後的字元串

*/

public String encryptToMD5(String info) {

byte[] digesta = null;

try {

// 得到一個md5的消息摘要

MessageDigest alga = MessageDigest.getInstance(“MD5”);

// 添加要進行計算摘要的信息

alga.update(info.getBytes());

// 得到該摘要

digesta = alga.digest();

} catch (NoSuchAlgorithmException e) {

e.printStackTrace();

}

// 將摘要轉為字元串

String rs = byte2hex(digesta);

return rs;

}

/**

* 進行SHA加密

*

* @param info

* 要加密的信息

* @return String 加密後的字元串

*/

public String encryptToSHA(String info) {

byte[] digesta = null;

try {

// 得到一個SHA-1的消息摘要

MessageDigest alga = MessageDigest.getInstance(“SHA-1”);

// 添加要進行計算摘要的信息

alga.update(info.getBytes());

// 得到該摘要

digesta = alga.digest();

} catch (NoSuchAlgorithmException e) {

e.printStackTrace();

}

// 將摘要轉為字元串

String rs = byte2hex(digesta);

return rs;

}

// //////////////////////////////////////////////////////////////////////////

/**

* 創建密匙

*

* @param algorithm

* 加密演算法,可用 DES,DESede,Blowfish

* @return SecretKey 秘密（對稱）密鑰

*/

public SecretKey createSecretKey(String algorithm) {

// 聲明KeyGenerator對象

KeyGenerator keygen;

// 聲明 密鑰對象

SecretKey deskey = null;

try {

// 返回生成指定演算法的秘密密鑰的 KeyGenerator 對象

keygen = KeyGenerator.getInstance(algorithm);

// 生成一個密鑰

deskey = keygen.generateKey();

} catch (NoSuchAlgorithmException e) {

e.printStackTrace();

}

// 返回密匙

return deskey;

}

/**

* 根據密匙進行DES加密

*

* @param key

* 密匙

* @param info

* 要加密的信息

* @return String 加密後的信息

*/

public String encryptToDES(SecretKey key, String info) {

// 定義 加密演算法,可用 DES,DESede,Blowfish

String Algorithm = “DES”;

// 加密隨機數生成器 (RNG),(可以不寫)

SecureRandom sr = new SecureRandom();

// 定義要生成的密文

byte[] cipherByte = null;

try {

// 得到加密/解密器

Cipher c1 = Cipher.getInstance(Algorithm);

// 用指定的密鑰和模式初始化Cipher對象

// 參數:(ENCRYPT_MODE, DECRYPT_MODE, WRAP_MODE,UNWRAP_MODE)

c1.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, sr);

// 對要加密的內容進行編碼處理,

cipherByte = c1.doFinal(info.getBytes());

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

// 返回密文的十六進位形式

return byte2hex(cipherByte);

}

/**

* 根據密匙進行DES解密

*

* @param key

* 密匙

* @param sInfo

* 要解密的密文

* @return String 返回解密後信息

*/

public String decryptByDES(SecretKey key, String sInfo) {

// 定義 加密演算法,

String Algorithm = “DES”;

// 加密隨機數生成器 (RNG)

SecureRandom sr = new SecureRandom();

byte[] cipherByte = null;

try {

// 得到加密/解密器

Cipher c1 = Cipher.getInstance(Algorithm);

// 用指定的密鑰和模式初始化Cipher對象

c1.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, sr);

// 對要解密的內容進行編碼處理

cipherByte = c1.doFinal(hex2byte(sInfo));

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

// return byte2hex(cipherByte);

return new String(cipherByte);

}

// /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

/**

* 創建密匙組，並將公匙，私匙放入到指定文件中

*

* 默認放入mykeys.bat文件中

*/

public void createPairKey() {

try {

// 根據特定的演算法一個密鑰對生成器

KeyPairGenerator keygen = KeyPairGenerator.getInstance(“DSA”);

// 加密隨機數生成器 (RNG)

SecureRandom random = new SecureRandom();

// 重新設置此隨機對象的種子

random.setSeed(1000);

// 使用給定的隨機源（和默認的參數集合）初始化確定密鑰大小的密鑰對生成器

keygen.initialize(512, random);// keygen.initialize(512);

// 生成密鑰組

KeyPair keys = keygen.generateKeyPair();

// 得到公匙

PublicKey pubkey = keys.getPublic();

// 得到私匙

PrivateKey prikey = keys.getPrivate();

// 將公匙私匙寫入到文件當中

doObjToFile(“mykeys.bat”, new Object[] { prikey, pubkey });

} catch (NoSuchAlgorithmException e) {

e.printStackTrace();

}

}

/**

* 利用私匙對信息進行簽名 把簽名後的信息放入到指定的文件中

*

* @param info

* 要簽名的信息

* @param signfile

* 存入的文件

*/

public void signToInfo(String info, String signfile) {

// 從文件當中讀取私匙

PrivateKey myprikey = (PrivateKey) getObjFromFile(“mykeys.bat”, 1);

// 從文件中讀取公匙

PublicKey mypubkey = (PublicKey) getObjFromFile(“mykeys.bat”, 2);

try {

// Signature 對象可用來生成和驗證數字簽名

Signature signet = Signature.getInstance(“DSA”);

// 初始化簽署簽名的私鑰

signet.initSign(myprikey);

// 更新要由位元組簽名或驗證的數據

signet.update(info.getBytes());

// 簽署或驗證所有更新位元組的簽名，返回簽名

byte[] signed = signet.sign();

// 將數字簽名,公匙,信息放入文件中

doObjToFile(signfile, new Object[] { signed, mypubkey, info });

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

}

}

/**

* 讀取數字簽名文件 根據公匙，簽名，信息驗證信息的合法性

*

* @return true 驗證成功 false 驗證失敗

*/

public boolean validateSign(String signfile) {

// 讀取公匙

PublicKey mypubkey = (PublicKey) getObjFromFile(signfile, 2);

// 讀取簽名

byte[] signed = (byte[]) getObjFromFile(signfile, 1);

// 讀取信息

String info = (String) getObjFromFile(signfile, 3);

try {

// 初始一個Signature對象,並用公鑰和簽名進行驗證

Signature signetcheck = Signature.getInstance(“DSA”);

// 初始化驗證簽名的公鑰

signetcheck.initVerify(mypubkey);

// 使用指定的 byte 數組更新要簽名或驗證的數據

signetcheck.update(info.getBytes());

System.out.println(info);

// 驗證傳入的簽名

return signetcheck.verify(signed);

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

return false;

}

}

/**

* 將二進位轉化為16進位字元串

*

* @param b

* 二進位位元組數組

* @return String

*/

public String byte2hex(byte[] b) {

String hs = “”;

String stmp = “”;

for (int n = 0; n b.length; n++) {

stmp = (java.lang.Integer.toHexString(b[n] 0XFF));

if (stmp.length() == 1) {

hs = hs + “0” + stmp;

} else {

hs = hs + stmp;

}

}

return hs.toUpperCase();

}

/**

* 十六進位字元串轉化為2進位

*

* @param hex

* @return

*/

public byte[] hex2byte(String hex) {

byte[] ret = new byte[8];

byte[] tmp = hex.getBytes();

for (int i = 0; i 8; i++) {

ret[i] = uniteBytes(tmp[i * 2], tmp[i * 2 + 1]);

}

return ret;

}

/**

* 將兩個ASCII字元合成一個位元組； 如：”EF”– 0xEF

*

* @param src0

* byte

* @param src1

* byte

* @return byte

*/

public static byte uniteBytes(byte src0, byte src1) {

byte _b0 = Byte.decode(“0x” + new String(new byte[] { src0 }))

.byteValue();

_b0 = (byte) (_b0 4);

byte _b1 = Byte.decode(“0x” + new String(new byte[] { src1 }))

.byteValue();

byte ret = (byte) (_b0 ^ _b1);

return ret;

}

/**

* 將指定的對象寫入指定的文件

*

* @param file

* 指定寫入的文件

* @param objs

* 要寫入的對象

*/

public void doObjToFile(String file, Object[] objs) {

ObjectOutputStream oos = null;

try {

FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);

oos = new ObjectOutputStream(fos);

for (int i = 0; i objs.length; i++) {

oos.writeObject(objs[i]);

}

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

} finally {

try {

oos.close();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

}

/**

* 返回在文件中指定位置的對象

*

* @param file

* 指定的文件

* @param i

* 從1開始

* @return

*/

public Object getObjFromFile(String file, int i) {

ObjectInputStream ois = null;

Object obj = null;

try {

FileInputStream fis = new FileInputStream(file);

ois = new ObjectInputStream(fis);

for (int j = 0; j i; j++) {

obj = ois.readObject();

}

} catch (Exception e) {

e.printStackTrace();

} finally {

try {

ois.close();

} catch (IOException e) {

e.printStackTrace();

}

}

return obj;

}

/**

* 測試

*

* @param args

*/

public static void main(String[] args) {

CryptTest jiami = new CryptTest();

// 執行MD5加密”Hello world!”

System.out.println(“Hello經過MD5:” + jiami.encryptToMD5(“Hello”));

// 生成一個DES演算法的密匙

SecretKey key = jiami.createSecretKey(“DES”);

// 用密匙加密信息”Hello world!”

String str1 = jiami.encryptToDES(key, “Hello”);

System.out.println(“使用des加密信息Hello為:” + str1);

// 使用這個密匙解密

String str2 = jiami.decryptByDES(key, str1);

System.out.println(“解密後為：” + str2);

// 創建公匙和私匙

jiami.createPairKey();

// 對Hello world!使用私匙進行簽名

jiami.signToInfo(“Hello”, “mysign.bat”);

// 利用公匙對簽名進行驗證。

if (jiami.validateSign(“mysign.bat”)) {

System.out.println(“Success!”);

} else {

System.out.println(“Fail!”);

}

}

}