漫谈Java加密技术Java认证考试

文章作者 100test 发表时间 2009:07:08 01:24:28
来源 100Test.Com百考试题网

　　接下来我们介绍对称加密算法，最常用的莫过于DES数据加密算法。
　　DES
　　DES-Data Encryption Standard，即数据加密算法。是IBM公司于1975年研究成功并公开发表的。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。
　　DES算法把64位的明文输入块变为64位的密文输出块，它所使用的密钥也是64位。
　　通过java代码实现如下
　　import java.security.Key.
　　import java.security.SecureRandom.
　　import javax.crypto.Cipher.
　　import javax.crypto.KeyGenerator.
　　import javax.crypto.SecretKey.
　　import javax.crypto.SecretKeyFactory.
　　import javax.crypto.spec.DESKeySpec.
　　/** *//**
　　* DES安全编码组件 author by http://www.bt285.cn http://www.5a520.cn
　　*
　　* <.pre>.
　　* 支持 DES、DESede(TripleDES,就是3DES)、AES、Blowfish、RC2、RC4(ARCFOUR)
　　* DES key size must be equal to 56
　　* DESede(TripleDES) key size must be equal to 112 or 168
　　* AES key size must be equal to 128, 192 or 256,but 192 and 256 bits may not be available
　　* Blowfish key size must be multiple of 8, and can only range from 32 to 448 (inclusive)
　　* RC2 key size must be between 40 and 1024 bits
　　* RC4(ARCFOUR) key size must be between 40 and 1024 bits
　　* 具体内容 需要关注 JDK Document http:///docs/technotes/guides/security/SunProviders.html
　　* <./pre>.
　　*
　　* @author 梁栋
　　* @version 1.0
　　* @since 1.0
　　*/
　　public abstract class DESCoder extends Coder {
　　/** *//**
　　* ALGORITHM 算法 <.br>.
　　* 可替换为以下任意一种算法，同时key值的size相应改变。
　　*
　　* <.pre>.
　　* DES key size must be equal to 56
　　* DESede(TripleDES) key size must be equal to 112 or 168
　　* AES key size must be equal to 128, 192 or 256,but 192 and 256 bits may not be available
　　* Blowfish key size must be multiple of 8, and can only range from 32 to 448 (inclusive)
　　* RC2 key size must be between 40 and 1024 bits
　　* RC4(ARCFOUR) key size must be between 40 and 1024 bits
　　* <./pre>.
　　*
　　* 在Key toKey(byte[] key)方法中使用下述代码
　　* <.code>.SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, ALGORITHM).<./code>. 替换
　　* <.code>.
　　* DESKeySpec dks = new DESKeySpec(key).
　　* SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(ALGORITHM).
　　* SecretKey secretKey = keyFactory.generateSecret(dks).
　　* <./code>.
　　*/
　　public static final String ALGORITHM = "DES".
　　/** *//**
　　* 转换密钥<.br>.
　　*
　　* @param key
　　* @return
　　* @throws Exception
　　*/
　　private static Key toKey(byte[] key) throws Exception {
　　DESKeySpec dks = new DESKeySpec(key).
　　SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(ALGORITHM).
　　SecretKey secretKey = keyFactory.generateSecret(dks).
　　// 当使用其他对称加密算法时，如AES、Blowfish等算法时，用下述代码替换上述三行代码
　　// SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, ALGORITHM).
　　return secretKey.
　　}
　　/** *//**
　　* 解密
　　*
　　* @param data
　　* @param key
　　* @return
　　* @throws Exception
　　*/
　　public static byte[] decrypt(byte[] data, String key) throws Exception {
　　Key k = toKey(decryptBASE64(key)).
　　Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM).
　　cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, k).
　　return cipher.doFinal(data).
　　}
　　/** *//**
　　* 加密
　　*
　　* @param data
　　* @param key
　　* @return
　　* @throws Exception
　　*/
　　public static byte[] encrypt(byte[] data, String key) throws Exception {
　　Key k = toKey(decryptBASE64(key)).
　　Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM).
　　cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, k).
　　return cipher.doFinal(data).
　　}
　　/** *//**
　　* 生成密钥
　　*
　　* @return
　　* @throws Exception
　　*/
　　public static String initKey() throws Exception {
　　return initKey(null).
　　}
　　/** *//**
　　* 生成密钥
　　*
　　* @param seed
　　* @return
　　* @throws Exception
　　*/
　　public static String initKey(String seed) throws Exception {
　　SecureRandom secureRandom = null.
　　if (seed != null) {
　　secureRandom = new SecureRandom(decryptBASE64(seed)).
　　} else {
　　secureRandom = new SecureRandom().
　　}
　　KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance(ALGORITHM).
　　kg.init(secureRandom).
　　SecretKey secretKey = kg.generateKey().
　　return encryptBASE64(secretKey.getEncoded()).
　　}
　　}
　　延续上一个类的实现，我们通过MD5以及SHA对字符串加密生成密钥，这是比较常见的密钥生成方式。
　　再给出一个测试类：
　　import static org.junit.Assert.*.
　　import org.junit.Test.
　　/** *//**
　　*
　　* @author by http://www.bt285.cn http://www.5a520.cn
　　* @version 1.0
　　* @since 1.0
　　*/
　　public class DESCoderTest {
　　@Test
　　public void test() throws Exception {
　　String inputStr = "DES".
　　String key = DESCoder.initKey().
　　System.err.println("原文:\t" inputStr).
　　System.err.println("密钥:\t" key).
　　byte[] inputData = inputStr.getBytes().
　　inputData = DESCoder.encrypt(inputData, key).
　　System.err.println("加密后:\t" DESCoder.encryptBASE64(inputData)).
　　byte[] outputData = DESCoder.decrypt(inputData, key).
　　String outputStr = new String(outputData).
　　System.err.println("解密后:\t" outputStr).
　　assertEquals(inputStr, outputStr).
　　}
　　}
　　得到的输出内容如下：
　　原文： DES
　　密钥： f3wEtRrV6q0=
　　加密后： C6qe9oNIzRY=
　　解密后： DES
　　由控制台得到的输出，我们能够比对加密、解密后结果一致。这是一种简单的加密解密方式，只有一个密钥。
　　其实DES有很多同胞兄弟，如DESede（TripleDES）、AES、Blowfish、RC2、RC4（ARCFOUR）。这里就不过多阐述了，大同小异，只要换掉ALGORITHM换成对应的值，同时做一个代码替换SecretKey secretKey = new SecretKeySpec（key， ALGORITHM）；就可以了，此外就是密钥长度不同了。
　　/**
　　* DES key size must be equal to 56
　　* DESede(TripleDES) key size must be equal to 112 or 168
　　* AES key size must be equal to 128, 192 or 256,but 192 and 256 bits may not be available
　　* Blowfish key size must be multiple of 8, and can only range from 32 to 448 (inclusive)
　　* RC2 key size must be between 40 and 1024 bits
　　* RC4(ARCFOUR) key size must be between 40 and 1024 bits
　　**/