一、简述
对称加密算法就是能将数据加解密。加密的时候用密钥对数据进行加密，解密的时候使用同样的密钥对数据进行解密。
DES是美国国家标准研究所提出的算法。因为加解密的数据安全性和密钥长度成正比。des的56位的密钥已经形成安全隐患，在1998年之后就很少被采用。但是一些老旧的系统还在使用。因为这个des算法并没有被美国标准委员会公布全部算法，大家一致怀疑被留了后门。所以慢慢就被淘汰掉了。
后来针对des算法进行了改进，有了三重des算法（DESede）。针对des算法的密钥长度较短以及迭代次数偏少问题做了相应改进，提高了安全强度。不过desede算法处理速度较慢，密钥计算时间较长，加密效率不高问题使得对称加密算法的发展不容乐观。
二、交互模型
1、消息传递双方约定密钥，通常由消息发送方（甲方）构建密钥通知消息接收方（乙方）
2、甲方使用密钥对数据记性加密，然后将加密后的数据通过网络传送给乙方
3、乙方接收到数据，然后使用约定的密钥对数据进行解密
整个模型很像hmac的数据交互过程，都是一个密钥的概念，而且密钥都是双方知道的。但是hmac算法是信息摘要的获取。这边是对数据进行加解密
三、java6和bouncycastle针对des算法的数据加密支持还是不同的。体现在密钥长度，工作模式以及填充方式上。这里bouncycastle的密钥长度是64位。不过在DESede算法上bouncy castle也是密钥长度比java6的密钥长度要长。
不过所有的对称加密算法的实现还是类似的。可以参看如下的代码：
1、des算法
package com.ca.test;
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.Base64;
/**
* DES对称加密算法
* @author kongqz
* */
public class DESCoder {
/**
* 密钥算法
* java支持56位密钥，bouncycastle支持64位
* */
public static final String KEY_ALGORITHM="DES";
/**
* 加密/解密算法/工作模式/填充方式
* */
public static final String CIPHER_ALGORITHM="DES/ECB/PKCS5Padding";
/**
*
* 生成密钥，java6只支持56位密钥，bouncycastle支持64位密钥
* @return byte[] 二进制密钥
* */
public static byte[] initkey() throws Exception{
//实例化密钥生成器
KeyGenerator kg=KeyGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);
//初始化密钥生成器
kg.init(56);
//生成密钥
SecretKey secretKey=kg.generateKey();
//获取二进制密钥编码形式
return secretKey.getEncoded();
}
/**
* 转换密钥
* @param key 二进制密钥
* @return Key 密钥
* */
public static Key toKey(byte[] key) throws Exception{
//实例化Des密钥
DESKeySpec dks=new DESKeySpec(key);
//实例化密钥工厂
SecretKeyFactory keyFactory=SecretKeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
//生成密钥
SecretKey secretKey=keyFactory.generateSecret(dks);
return secretKey;
}
/**
* 加密数据
* @param data 待加密数据
* @param key 密钥
* @return byte[] 加密后的数据
* */
public static byte[] encrypt(byte[] data,byte[] key) throws Exception{
//还原密钥
Key k=toKey(key);
//实例化
Cipher cipher=Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM);
//初始化，设置为加密模式
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, k);
//执行操作
return cipher.doFinal(data);
}
/**
* 解密数据
* @param data 待解密数据
* @param key 密钥
* @return byte[] 解密后的数据
* */
public static byte[] decrypt(byte[] data,byte[] key) throws Exception{
//欢迎密钥
Key k =toKey(key);
//实例化
Cipher cipher=Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM);
//初始化，设置为解密模式
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, k);
//执行操作
return cipher.doFinal(data);
}
/**
* @param args
* @throws Exception
*/
public static void main(String[] args) throws Exception {
String str="DES";
System.out.println("原文："+str);
//初始化密钥
byte[] key=DESCoder.initkey();
System.out.println("密钥："+Base64.encodeBase64String(key));
//加密数据
byte[] data=DESCoder.encrypt(str.getBytes(), key);
System.out.println("加密后："+Base64.encodeBase64String(data));
//解密数据
data=DESCoder.decrypt(data, key);
System.out.println("解密后："+new String(data));
}
}
控制台输出结果：
原文：DES
密钥：ocewbYVbtmE=
加密后：w6KsVSkLV3Q=
解密后：DES
2、desede算法演示
1 package com.ca.test;
2 import java.security.Key;
3 import javax.crypto.Cipher;
4 import javax.crypto.KeyGenerator;
5 import javax.crypto.SecretKey;
6 import javax.crypto.SecretKeyFactory;
7 import javax.crypto.spec.DESedeKeySpec;
8 import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
9 /**
10 * DESede对称加密算法演示
11 * @author kongqz
12 * */
13 public class DESedeCoder {
14 /**
15 * 密钥算法
16 * */
17 public static final String KEY_ALGORITHM="DESede";
18
19 /**
20 * 加密/解密算法/工作模式/填充方式
21 * */
22 public static final String CIPHER_ALGORITHM="DESede/ECB/PKCS5Padding";
23
24 /**
25 *
26 * 生成密钥
27 * @return byte[] 二进制密钥
28 * */
29 public static byte[] initkey() throws Exception{
30
31 //实例化密钥生成器
32 KeyGenerator kg=KeyGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);
33 //初始化密钥生成器
34 kg.init(168);
35 //生成密钥
36 SecretKey secretKey=kg.generateKey();
37 //获取二进制密钥编码形式
38 return secretKey.getEncoded();
39 }
40 /**
41 * 转换密钥
42 * @param key 二进制密钥
43 * @return Key 密钥
44 * */
45 public static Key toKey(byte[] key) throws Exception{
46 //实例化Des密钥
47 DESedeKeySpec dks=new DESedeKeySpec(key);
48 //实例化密钥工厂
49 SecretKeyFactory keyFactory=SecretKeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
50 //生成密钥
51 SecretKey secretKey=keyFactory.generateSecret(dks);
52 return secretKey;
53 }
54
55 /**
56 * 加密数据
57 * @param data 待加密数据
58 * @param key 密钥
59 * @return byte[] 加密后的数据
60 * */
61 public static byte[] encrypt(byte[] data,byte[] key) throws Exception{
62 //还原密钥
63 Key k=toKey(key);
64 //实例化
65 Cipher cipher=Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM);
66 //初始化，设置为加密模式
67 cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, k);
68 //执行操作
69 return cipher.doFinal(data);
70 }
71 /**
72 * 解密数据
73 * @param data 待解密数据
74 * @param key 密钥
75 * @return byte[] 解密后的数据
76 * */
77 public static byte[] decrypt(byte[] data,byte[] key) throws Exception{
78 //欢迎密钥
79 Key k =toKey(key);
80 //实例化
81 Cipher cipher=Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM);
82 //初始化，设置为解密模式
83 cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, k);
84 //执行操作
85 return cipher.doFinal(data);
86 }
87 /**
88 * 进行加解密的测试
89 * @throws Exception
90 */
91 public static void main(String[] args) throws Exception {
92 String str="DESede";
93 System.out.println("原文：/t"+str);
94 //初始化密钥
95 byte[] key=DESedeCoder.initkey();
96 System.out.println("密钥：/t"+Base64.encodeBase64String(key));
97 //加密数据
98 byte[] data=DESedeCoder.encrypt(str.getBytes(), key);
99 System.out.println("加密后：/t"+Base64.encodeBase64String(data));
100 //解密数据
101 data=DESedeCoder.decrypt(data, key);
102 System.out.println("解密后：/t"+new String(data));
103 }
104 }
105 控制台输出结果：
106 原文： DESede
107 密钥： BBDmwTjBsF7IwTIyGWt1bmFntRyUgMQL
108 加密后： FM/DsEv3KgM=
109 解密后： DESede
四、总结
1、主要看设定密钥的长度的变化。同时，bouncycastle支持更多的填充模式，在相同算法上比java6实现的版本的密钥长度要长
2、java的api中仅仅提供了DES,DESede和PBE 3三种对称加密算法密钥材料实现类
时间： 2024-11-08 18:52:24