一．几种加密算法
1:消息摘要：（数字指纹）：既对一个任意长度的一个数据块进行计算，产生一个唯一指纹。MD5/SHA1
发送给其他人你的信息和摘要,其他人用相同的加密方法得到摘要，最后进行比较摘要是否相同。
MD5的全称是Message-Digest Algorithm 5（信息-摘要算法）。过程不可逆, 是单向加密。SHA加密，与MD5相似的用法，只是两者的算法不同。
2:单匙密码体制:DES:比较简便高效,密钥简短，加解密速度快，破译极其困难,但其安全性依赖于密匙的安全性。
DES（Data Encryption Standard）是发明最早的最广泛使用的分组对称加密算法。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
3:数字签名:就是信息发送者用其私钥对从所传报文中提取出的特征数据（或称数字指纹）进行RSA算法操作，以保证发信人无法抵赖曾发过该信息（即不可抵赖性），
同时也确保信息报文在经签名后末被篡改（即完整性）。当信息接收者收到报文后，就可以用发送者的公钥对数字签名进行验证。
代表：DSA
4:非对称密匙密码体制（公匙体系）：加密密匙不同于解密密匙，加密密匙公之于众，谁都可以使用，解密密匙只有解密人自己知道。代表：RSA
下面是对上面几个例子进行的简单实现：
二．代码解析
1. MD5/SHA
package com.text;
import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
publicclass MD5{
/**
* 进行MD5/SHA加密
*
* @param info
* 要加密的信息
* @return String 加密后的字符串
*/
private String encryptToMD5(String str) {
byte[] byteArray =null;
try {
//得到一个MD5的消息摘要
MessageDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance("MD5");
// 得到一个SHA-1的消息摘要
// messageDigest = MessageDigest.getInstance("SHA-1");
// messageDigest.reset();
//添加要进行计算摘要的信息
messageDigest.update(str.getBytes());
// messageDigest.update(str.getBytes("UTF-8"));
//得到该摘要
byteArray = messageDigest.digest();
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
}
// 将摘要转为字符串返回
return byte2hex(byteArray);
}
/**
* 将二进制转化为16进制字符串
*
* @param b
* 二进制字节数组
* @return String
*/
public String byte2hex(byte[] b){
String hs="";
String stmp="";
for (int i = 0; i < b.length; i++) {
stmp = (java.lang.Integer.toHexString(b[i] & 0XFF));
if (stmp.length() == 1){
hs = hs + "0" + stmp;
} else {
hs = hs + stmp;
}
}
return hs.toUpperCase();
}
publicstaticvoid main(String[] args) {
String msg = "Hello";
System.out.println("明文是：" + msg);
// 执行MD5加密"Hello"
System.out.println("MD5加密了是：" + new MD5().encryptToMD5(msg));
//8B1A9953C4611296A827ABF8C47804D7
}
}
2. DES
package com.text;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.SecureRandom;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
publicclass DES {
/**
* 创建密匙
*
* @param algorithm
* 加密算法,可用 DES,DESede,Blowfish
* @return SecretKey 秘密（对称）密钥
*/
public SecretKey createSecretKey(String algorithm) {
// 声明KeyGenerator对象
KeyGenerator keygen;
// 声明密钥对象
SecretKey deskey = null;
try {
// 返回生成指定算法的秘密密钥的 KeyGenerator 对象
keygen = KeyGenerator.getInstance(algorithm);
// 生成一个密钥
deskey = keygen.generateKey();
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
}
// 返回密匙
return deskey;
}
/**
* 根据密匙进行DES加密
*
* @param key
* 密匙
* @param info
* 要加密的信息
* @return String 加密后的信息
*/
public String encryptToDES(SecretKey key, String info) {
// 定义加密算法,可用 DES,DESede,Blowfish
String Algorithm = "DES";
// 加密随机数生成器 (RNG),(可以不写)
SecureRandom sr = new SecureRandom();
// 定义要生成的密文
byte[] cipherByte = null;
try {
// 得到加密/解密器
Cipher c1 = Cipher.getInstance(Algorithm);
// 用指定的密钥和模式初始化Cipher对象
// 参数:(ENCRYPT_MODE, DECRYPT_MODE, WRAP_MODE,UNWRAP_MODE)
c1.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, sr);
// 对要加密的内容进行编码处理,
cipherByte = c1.doFinal(info.getBytes());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
// 返回密文的十六进制形式
return byte2hex(cipherByte);
}
/**
* 根据密匙进行DES解密
*
* @param key
* 密匙
* @param sInfo
* 要解密的密文
* @return String 返回解密后信息
*/
public String decryptByDES(SecretKey key, String sInfo) {
// 定义加密算法,
String Algorithm = "DES";
// 加密随机数生成器 (RNG)
SecureRandom sr = new SecureRandom();
byte[] cipherByte = null;
try {
// 得到加密/解密器
Cipher c1 = Cipher.getInstance(Algorithm);
// 用指定的密钥和模式初始化Cipher对象
c1.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, sr);
// 对要解密的内容进行编码处理
cipherByte = c1.doFinal(hex2byte(sInfo));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
// return byte2hex(cipherByte);
returnnew String(cipherByte);
}
/**
* 将二进制转化为16进制字符串
*
* @param b
* 二进制字节数组
* @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();
}
/**
* 十六进制字符串转化为2进制
*
* @param hex
* @return
*/
publicbyte[] hex2byte(String hex) {
byte[] ret = newbyte[8];
byte[] tmp = hex.getBytes();
for (int i = 0; i < 8; i++) {
ret[i] = uniteBytes(tmp[i * 2], tmp[i * 2 + 1]);
}
return ret;
}
避免输入较长数据而引发的错误，将上述十六进制字符串转化为2进制方法做以下修改：
按 Ctrl+C 复制代码
/**
* 当输入一定长度的数据时，会发现输入数据的长度和加密后数据的长度之间是有一定规律的。
* 输入0-7位数据，加密后为16位；输入8-15位加密后为32位；输入16-23位加密后为48位。。。
* 将输入数据按8的倍数的长度范围来划分。
* 加密后数据的长度会根据输入数据的长度而确定，为16的倍数。
* 得到的十六进制byte数组(byte[] ret)的大小，根据输入数据的长度/加密后数据的长度而变化，为8的倍数。
*/
/**
* 十六进制字符串转化为2进制
*
* @param hex
* @return
*/
public byte[] hex2byte(String hex) {
//根据输入数据的长度决定加密后数据的长度。
/**
* input：[8(x-1),8x)---output:16x---param:8x
* eg:
* input:0-7位---output:16位---param:8
* input:8-15位---output:32位---param:16
* input:16-23位---output:48位---param:24
*/
int x=hex.length()/16;
byte[] ret = new byte[8*x];
byte[] tmp = hex.getBytes();
for (int i = 0; i < 8*x; i++) {
ret[i] = uniteBytes(tmp[i * 2], tmp[i * 2 + 1]);
}
return ret;
}
按 Ctrl+C 复制代码
/**
* 将两个ASCII字符合成一个字节；如："EF"--> 0xEF
*
* @param src0
* byte
* @param src1
* byte
* @return byte
*/
publicstaticbyte uniteBytes(byte src0, byte src1) {
byte _b0 = Byte.decode("0x" + new String(newbyte[] { src0 }))
.byteValue();
_b0 = (byte) (_b0 << 4);
byte _b1 = Byte.decode("0x" + new String(newbyte[] { src1 }))
.byteValue();
byte ret = (byte) (_b0 ^ _b1);
return ret;
}
publicstaticvoid main(String[] args) {
DES des = new DES();
// 生成一个DES算法的密匙
SecretKey key = des.createSecretKey("DES");
// 用密匙加密信息"Hello"
String str1 = des.encryptToDES(key, "Hello");
System.out.println("使用des加密信息Hello为:" + str1);
// 02E7AADB2E1DBCF6
// 使用这个密匙解密
String str2 = des.decryptByDES(key, str1);
System.out.println("解密后为：" + str2);
}
}
3. DSA
package com.text;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.security.*;
publicclass DSA {
/**
* 创建密匙组，并将公匙，私匙放入到指定文件中
*
* 默认放入mykeys.bat文件中
*/
publicvoid createPairKey() {
try {
// 根据特定的算法一个密钥对生成器
KeyPairGenerator keygen = KeyPairGenerator.getInstance("DSA");
// 加密随机数生成器 (RNG)
SecureRandom random = new SecureRandom();
// 重新设置此随机对象的种子
random.setSeed(1000);
// 使用给定的随机源（和默认的参数集合）初始化确定密钥大小的密钥对生成器
keygen.initialize(512, random);// keygen.initialize(512);
// 生成密钥组
KeyPair keys = keygen.generateKeyPair();
// 得到公匙
PublicKey pubkey = keys.getPublic();
// 得到私匙
PrivateKey prikey = keys.getPrivate();
// 将公匙私匙写入到文件当中
doObjToFile("mykeys.bat", new Object[] { prikey, pubkey });
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 利用私匙对信息进行签名把签名后的信息放入到指定的文件中
*
* @param info
* 要签名的信息
* @param signfile
* 存入的文件
*/
publicvoid signToInfo(String info, String signfile) {
// 从文件当中读取私匙
PrivateKey myprikey = (PrivateKey) getObjFromFile("mykeys.bat", 1);
// 从文件中读取公匙
PublicKey mypubkey = (PublicKey) getObjFromFile("mykeys.bat", 2);
try {
// Signature 对象可用来生成和验证数字签名
Signature signet = Signature.getInstance("DSA");
// 初始化签署签名的私钥
signet.initSign(myprikey);
// 更新要由字节签名或验证的数据
signet.update(info.getBytes());
// 签署或验证所有更新字节的签名，返回签名
byte[] signed = signet.sign();
// 将数字签名,公匙,信息放入文件中
doObjToFile(signfile, new Object[] { signed, mypubkey, info });
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 读取数字签名文件根据公匙，签名，信息验证信息的合法性
*
* @return true 验证成功 false 验证失败
*/
publicboolean validateSign(String signfile) {
// 读取公匙
PublicKey mypubkey = (PublicKey) getObjFromFile(signfile, 2);
// 读取签名
byte[] signed = (byte[]) getObjFromFile(signfile, 1);
// 读取信息
String info = (String) getObjFromFile(signfile, 3);
try {
// 初始一个Signature对象,并用公钥和签名进行验证
Signature signetcheck = Signature.getInstance("DSA");
// 初始化验证签名的公钥
signetcheck.initVerify(mypubkey);
// 使用指定的 byte 数组更新要签名或验证的数据
signetcheck.update(info.getBytes());
System.out.println(info);
// 验证传入的签名
return signetcheck.verify(signed);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
returnfalse;
}
}
/**
* 将指定的对象写入指定的文件
*
* @param file
* 指定写入的文件
* @param objs
* 要写入的对象
*/
publicvoid 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对象
*
* @param file
* 指定的文件
* @param i
* 从1开始
* @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;
}
publicstaticvoid main(String[] args) {
DSA dsa = new DSA();
// 创建公匙和私匙
dsa.createPairKey();
// 对Hello使用私匙进行签名
dsa.signToInfo("Hello", "mysign.bat");
// 利用公匙对签名进行验证。
if (dsa.validateSign("mysign.bat")) {
System.out.println("Success!");
} else {
System.out.println("Fail!");
}
}
}
常见的加密方式