java对称加密解密
RSA算法非常简单,概述如下:
找两素数p和q
取n=p*q
取t=(p-1)*(q-1)
取任何一个数e,要求满足e<t并且e与t互素(就是最大公因数为1)
取d*e%t==1
这样最终得到三个数: n d e
设消息为数M (M <n)
设c=(M**d)%n就得到了加密后的消息c
设m=(c**e)%n则 m == M,从而完成对c的解密。
注:**表示次方,上面两式中的d和e可以互换。
在对称加密中:
n d两个数构成公钥,可以告诉别人;
n e两个数构成私钥,e自己保留,不让任何人知道。
给别人发送的信息使用e加密,只要别人能用d解开就证明信息是由你发送的,构成了签名机制。
别人给你发送信息时使用d加密,这样只有拥有e的你能够对其解密。
rsa的安全性在于对于一个大数n,没有有效的方法能够将其分解
从而在已知n d的情况下无法获得e;同样在已知n e的情况下无法
求得d。
<二>实践
接下来我们来一个实践,看看实际的操作:
找两个素数:
p=47
q=59
这样
n=p*q=2773
t=(p-1)*(q-1)=2668
取e=63,满足e<t并且e和t互素
用perl简单穷举可以获得满主 e*d%t ==1的数d:
C:\Temp>perl -e "foreach $i (1..9999){ print($i),last if $i*63%2668==1 }"
847
即d=847
最终我们获得关键的
n=2773
d=847
e=63
取消息M=244我们看看
加密:
c=M**d%n = 244**847%2773
用perl的大数计算来算一下:
C:\Temp>perl -Mbigint -e "print 244**847%2773"
465
即用d对M加密后获得加密信息c=465
解密:
我们可以用e来对加密后的c进行解密,还原M:
m=c**e%n=465**63%2773 :
C:\Temp>perl -Mbigint -e "print 465**63%2773"
244
即用e对c解密后获得m=244 , 该值和原始信息M相等。
<三>字符串加密
把上面的过程集成一下我们就能实现一个对字符串加密解密的示例了。
每次取字符串中的一个字符的ascii值作为M进行计算,其输出为加密后16进制
的数的字符串形式,按3字节表示,如01F
代码如下:
#!/usr/bin/perl -w
#RSA 计算过程学习程序编写的测试程序
#watercloud 2003-8-12
#
use strict;
use Math::BigInt;
my %RSA_CORE = (n=>2773,e=>63,d=>847); #p=47,q=59
my $N=new Math::BigInt($RSA_CORE{n});
my $E=new Math::BigInt($RSA_CORE{e});
my $D=new Math::BigInt($RSA_CORE{d});
print "N=$N D=$D E=$E\n";
sub RSA_ENCRYPT
{
my $r_mess = shift @_;
my ($c,$i,$M,$C,$cmess);
for($i=0;$i < length($$r_mess);$i++)
{
$c=ord(substr($$r_mess,$i,1));
$M=Math::BigInt->new($c);
$C=$M->(); $C->bmodpow($D,$N);
$c=sprintf "%03X",$C;
$cmess.=$c;
}
return \$cmess;
}
sub RSA_DECRYPT
{
my $r_mess = shift @_;
my ($c,$i,$M,$C,$dmess);
for($i=0;$i < length($$r_mess);$i+=3)
{
$c=substr($$r_mess,$i,3);
$c=hex($c);
$M=Math::BigInt->new($c);
$C=$M->(); $C->bmodpow($E,$N);
$c=chr($C);
$dmess.=$c;
}
return \$dmess;
}
my $mess="RSA 娃哈哈哈~~~";
$mess=$ARGV[0] if @ARGV >= 1;
print "原始串:",$mess,"\n";
my $r_cmess = RSA_ENCRYPT(\$mess);
print "加密串:",$$r_cmess,"\n";
my $r_dmess = RSA_DECRYPT($r_cmess);
print "解密串:",$$r_dmess,"\n";
#EOF
测试一下:
C:\Temp>perl rsa-test.pl
N=2773 D=847 E=63
原始串:RSA 娃哈哈哈~~~
加密串:
解密串:RSA 娃哈哈哈~~~
C:\Temp>perl rsa-test.pl 安全焦点(xfocus)
N=2773 D=847 E=63
原始串:安全焦点(xfocus)
加密串:
解密串:安全焦点(xfocus)
<四>提高
前面已经提到,rsa的安全来源于n足够大,我们测试中使用的n是非常小的,根本不能保障安全性,
我们可以通过RSAKit、RSATool之类的工具获得足够大的N 及D E。
通过工具,我们获得1024位的N及D E来测试一下:
n=EC3A85F5005D
4C2013433B383B
A50E114705D7E2
BC511951
d=0x10001
e=DD28C523C2995
47B77324E66AFF2
789BD782A592D2B
1965
设原始信息
M=
完成这么大数字的计算依赖于大数运算库,用perl来运算非常简单:
A) 用d对M进行加密如下:
c=M**d%n :
C:\Temp>perl -Mbigint -e " $x=Math::BigInt->bmodpow(0x11111111111122222222222233
333333333, 0x10001,
D55EDBC4F0
6E37108DD6
);print $x->as_hex"
b73d2576bd
47715caa6b
d59ea89b91
f1834580c3f6d90898
即用d对M加密后信息为:
c=b73d2576bd
47715caa6b
d59ea89b91
f1834580c3f6d90898
B) 用e对c进行解密如下:
m=c**e%n :
C:\Temp>perl -Mbigint -e " $x=Math::BigInt->bmodpow(0x17b287be418c69ecd7c39227ab
5aa1d99ef3
0cb4764414
, 0xE760A
3C29954C5D
7324E66AFF
2789BD782A
592D2B1965, CD15F90
4F017F9CCF
DD60438941
);print $x->as_hex"
(我的P4 1.6G的机器上计算了约5秒钟)
得到用e解密后的m= == M
C) RSA通常的实现
RSA简洁幽雅,但计算速度比较慢,通常加密中并不是直接使用RSA 来对所有的信息进行加密,
最常见的情况是随机产生一个对称加密的密钥,然后使用对称加密算法对信息加密,之后用
RSA对刚才的加密密钥进行加密。
最后需要说明的是,当前小于1024位的N已经被证明是不安全的
自己使用中不要使用小于1024位的RSA,最好使用2048位的。
----------------------------------------------------------
一个简单的RSA算法实现JAVA源代码:
filename:RSA.java
/*
* Created on Mar 3, 2005
*
* TODO To change the template for this generated file go to
* Window - Preferences - Java - Code Style - Code Templates
*/
import java.math.BigInteger;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.FileWriter;
import java.io.FileReader;
import java.io.BufferedReader;
import java.util.StringTokenizer;
/**
* @author Steve
*
* TODO To change the template for this generated type comment go to
* Window - Preferences - Java - Code Style - Code Templates
*/
public class RSA {
/**
* BigInteger.ZERO
*/
private static final BigInteger ZERO = BigInteger.ZERO;
/**
* BigInteger.ONE
*/
private static final BigInteger ONE = BigInteger.ONE;
/**
* Pseudo BigInteger.TWO
*/
private static final BigInteger TWO = new BigInteger("2");
private BigInteger myKey;
private BigInteger myMod;
private int blockSize;
public RSA (BigInteger key, BigInteger n, int b) {
myKey = key;
myMod = n;
blockSize = b;
}
public void encodeFile (String filename) {
byte[] bytes = new byte[blockSize / 8 + 1];
byte[] temp;
int tempLen;
InputStream is = null;
FileWriter writer = null;
try {
is = new FileInputStream(filename);
writer = new FileWriter(filename + ".enc");
}
catch (FileNotFoundException e1){
System.out.println("File not found: " + filename);
}
catch (IOException e1){
System.out.println("File not found: " + filename + ".enc");
}
/**
* Write encoded message to 'filename'.enc
*/
try {
while ((tempLen = is.read(bytes, 1, blockSize / 8)) > 0) {
for (int i = tempLen + 1; i < bytes.length; ++i) {
bytes[i] = 0;
}
writer.write(encodeDecode(new BigInteger(bytes)) + " ");
}
}
catch (IOException e1) {
System.out.println("error writing to file");
}
/**
* Close input stream and file writer
*/
try {
is.close();
writer.close();
}
catch (IOException e1) {
System.out.println("Error closing file.");
}
}
public void decodeFile (String filename) {
FileReader reader = null;
OutputStream os = null;
try {
reader = new FileReader(filename);
os = new FileOutputStream(filename.replaceAll(".enc", ".dec"));
}
catch (FileNotFoundException e1) {
if (reader == null)
System.out.println("File not found: " + filename);
else
System.out.println("File not found: " + filename.replaceAll(".enc", "dec"));
}
BufferedReader br = new BufferedReader(reader);
int offset;
byte[] temp, toFile;
StringTokenizer st = null;
try {
while (br.ready()) {
st = new StringTokenizer(br.readLine());
while (st.hasMoreTokens()){
toFile = encodeDecode(new BigInteger(st.nextToken())).toByteArray();
System.out.println(toFile.length + " x " + (blockSize / 8));
if (toFile[0] == 0 && toFile.length != (blockSize / 8)) {
temp = new byte[blockSize / 8];
offset = temp.length - toFile.length;
for (int i = toFile.length - 1; (i <= 0) && ((i + offset) <= 0); --i) {
temp[i + offset] = toFile[i];
}
toFile = temp;
}
/*if (toFile.length != ((blockSize / 8) + 1)){
temp = new byte[(blockSize / 8) + 1];
System.out.println(toFile.length + " x " + temp.length);
for (int i = 1; i < temp.length; i++) {
temp[i] = toFile[i - 1];
}
toFile = temp;
}
else
System.out.println(toFile.length + " " + ((blockSize / 8) + 1));*/
os.write(toFile);
}
}
}
catch (IOException e1) {
System.out.println("Something went wrong");
}
/**
* close data streams
*/
try {
os.close();
reader.close();
}
catch (IOException e1) {
System.out.println("Error closing file.");
}
}
/**
* Performs <tt>base</tt>^<sup><tt>pow</tt></sup> within the molar
* domain of <tt>mod</tt>.
*
* @param base the base to be raised
* @param pow the power to which the base will be raisded
* @param mod the molar domain over which to perform this operation
* @return <tt>base</tt>^<sup><tt>pow</tt></sup> within the molar
* domain of <tt>mod</tt>.
*/
public BigInteger encodeDecode(BigInteger base) {
BigInteger a = ONE;
BigInteger s = base;
BigInteger n = myKey;
while (!n.equals(ZERO)) {
if(!n.mod(TWO).equals(ZERO))
a = a.multiply(s).mod(myMod);
s = s.pow(2).mod(myMod);
n = n.divide(TWO);
}
return a;
}
}
在这里提供两个版本的RSA算法JAVA实现的代码下载:
1. 来自于 http://www.javafr.com/code.aspx?ID=27020 的RSA算法实现源代码包:
http://zeal.newmenbase.net/attachment/JavaFR_RSA_Source.rar
2. 来自于 http://www.ferrara.linux.it/Members/lucabariani/RSA/implementazioneRsa/ 的实现:
http://zeal.newmenbase.net/attachment/sorgentiJava.tar.gz - 源代码包
http://zeal.newmenbase.net/attachment/algoritmoRSA.jar - 编译好的jar包
另外关于RSA算法的php实现请参见文章:
php下的RSA算法实现
关于使用VB实现RSA算法的源代码下载(此程序采用了psc1算法来实现快速的RSA加密):
http://zeal.newmenbase.net/attachment/vb_PSC1_RSA.rar
RSA加密的JavaScript实现: http://www.ohdave.com/rsa/
⑵ JAVA和.NET使用DES对称加密的区别
DES加密算法原理:DES 使用一个 56 位的密钥以及附加的 8 位奇偶校验位(每组的第8位作为奇偶校验位),产生最大 64 位的分组大小。这是一个迭代的分组密码,使用称为 Feistel 的技术,其中将加密的文本块分成两半。使用子密钥对其中一半应用循环功能,然后将输出与另一半进行“异或”运算;接着交换这两半,这一过程会继续下去,但最后一个循环不交换。DES 使用 16 轮循环,使用异或,置换,代换,移位操作四种基本运算。
.NET中的DES加密:
对于.NET,框架在System.Security.Cryptography命名空间下提供了DESCryptoServiceProvider作为System.Security.Cryptography.DES加密解密的包装接口,它提供了如下的4个方法:
public override ICryptoTransform CreateDecryptor(byte[] rgbKey, byte[] rgbIV)
public override ICryptoTransform CreateEncryptor(byte[] rgbKey, byte[] rgbIV)
public override void GenerateIV()
public override void GenerateKey()
从.NET类库封装情况,加解密需要传入一个Key和IV向量。而且Key必须为8字节的数据,否则会直接抛异常出来,当使用ECB模式下,不管传入什么IV向量,加密结果都一样
JAVA中的DES加密:
JAVA的javax.crypto.Cipher包下,提供了加密解密的功能,它的静态getInstance方法,可以返回一个Cipher对象,一般有public static final Cipher getInstance(String transformation)方法,transformation为:algorithm/mode/padding,分别表示算法名称,比如DES,也可以在后面包含算法模式和填充方式,但也可以只是算法名称,如为:"DES/CBC/PKCS5Padding","DES"等。JAVA中默认的算法为ECB,默认填充方式为PKCS5Padding。Cipher的Init方法用来初始化加密对象,常见的有:
public final void init(int opmode, Key key, AlgorithmParameterSpec params) ,
public final void init(int opmode,Key key, SecureRandom random),用SecureRandom时,一般用于不需要IV的算法模式
总结
对于.NET和JAVA在使用DES对称加密时,需要大家指定一样的算法和填充模式,并且JAVA在写DES加解密算法时,还需要根据创建Cipher对象的不同,正确使用IV向量。在不同系统需要互相数据时,必须要明确的是加密算法,Key和算法模式,再根据不同模式是否需要IV向量,最后是填充模式。
⑶ 如何使用JAVA实现对字符串的DES加密和解密
java加密字符串可以使用des加密算法,实例如下:
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 http://blog.csdn.net/qiushyfm
*/
public class CryptTest {
/**
* 进行MD5加密
*
* @param info
* 要加密的信息
* @return String 加密后的字符串
*/
public String encryptToMD5(String info) {
byte[] digesta = null;
try {
// 得到一个md5的消息摘要
MessageDigest alga = MessageDigest.getInstance("MD5");
// 添加要进行计算摘要的信息
alga.update(info.getBytes());
// 得到该摘要
digesta = alga.digest();
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
}
// 将摘要转为字符串
String rs = byte2hex(digesta);
return rs;
}
/**
* 进行SHA加密
*
* @param info
* 要加密的信息
* @return String 加密后的字符串
*/
public String encryptToSHA(String info) {
byte[] digesta = null;
try {
// 得到一个SHA-1的消息摘要
MessageDigest alga = MessageDigest.getInstance("SHA-1");
// 添加要进行计算摘要的信息
alga.update(info.getBytes());
// 得到该摘要
digesta = alga.digest();
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
}
// 将摘要转为字符串
String rs = byte2hex(digesta);
return rs;
}
// //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* 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);
return new String(cipherByte);
}
// /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* 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
*/
public void 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
*/
public void 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
*/
public boolean 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();
return false;
}
}
/**
* 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
*/
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;
}
/**
* 将两个ASCII字符合成一个字节; 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;
}
/**
* 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
*/
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;
}
/**
* 测试
*
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
CryptTest jiami = new CryptTest();
// 执行MD5加密"Hello world!"
System.out.println("Hello经过MD5:" + jiami.encryptToMD5("Hello"));
// 生成一个DES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为:" + str1);
// 使用这个密匙解密
String str2 = jiami.decryptByDES(key, str1);
System.out.println("解密后为:" + str2);
// 创建公匙和私匙
jiami.createPairKey();
// 对Hello world!使用私匙进行签名
jiami.signToInfo("Hello", "mysign.bat");
// 利用公匙对签名进行验证。
if (jiami.validateSign("mysign.bat")) {
System.out.println("Success!");
} else {
System.out.println("Fail!");
}
}
}
⑷ 快速了解常用的对称加密算法,再也不用担心面试官的刨根问底
加密算法通常被分为两种: 对称加密 和 非对称加密 。其中,对称加密算法在加密和解密时使用的密钥相同;非对称加密算法在加密和解密时使用的密钥不同,分为公钥和私钥。此外,还有一类叫做 消息摘要算法 ,是对数据进行摘要并且不可逆的算法。
这次我们了解一下对称加密算法。
对称加密算法在加密和解密时使用的密钥相同,或是使用两个可以简单地相互推算的密钥。在大多数的对称加密算法中,加密和解密的密钥是相同的。
它要求双方在安全通信之前,商定一个密钥。对称算法的安全性依赖于密钥,泄漏密钥就意味着任何人都可以对他们发送的信息进行解密,这也是对称加密算法的主要缺点之一。
常见的对称加密算法有:DES算法、3DES算法、AES算法。
DES算法(Data Encryption Standard)是一种常见的分组加密算法。
分组加密算法是将明文分成固定长度的组,每一组都采用同一密钥和算法进行加密,输出也是固定长度的密文。
由IBM公司在1972年研制,1976年被美国联邦政府的国家标准局确定为联邦资料处理标准(FIPS),随后在国际上广泛流传开来。
在DES算法中,密钥固定长度为64位。明文按64位进行分组,分组后的明文组和密钥按位置换或交换的方法形成密文组,然后再把密文组拼装成密文。
密钥的每个第八位设置为奇偶校验位,也就是第8、16、24、32、40、48、56、64位,所以密钥的实际参与加密的长度为56位。
我们用Java写个例子:
运行结果如下:
DES现在已经不是一种安全的加密方法,主要因为它使用的密钥过短,很容易被暴力破解。
3DES算法(Triple Data Encryption Algorithm)是DES算法的升级版本,相当于是对明文进行了三次DES加密。
由于计算机运算能力的增强,DES算法由于密钥长度过低容易被暴力破解;3DES算法提供了一种相对简单的方法,即通过增加DES的密钥长度来避免类似的攻击,而不是设计一种全新的块密码算法。
在DES算法中,密钥固定长度为192位。在加密和解密时,密钥会被分为3个64位的密钥。
加密过程如下:
解密过程如下:
我们用Java写个例子:
运行结果如下:
虽然3DES算法在安全性上有所提升,但是因为使用了3次DES算法,加密和解密速度比较慢。
AES(Advanced Encryption Standard,高级加密标准)主要是为了取代DES加密算法的,虽然出现了3DES的加密方法,但由于它的加密时间是DES算法的3倍多,密钥位数还是不能满足对安全性的要求。
1997年1月2号,美国国家标准与技术研究院(NIST)宣布什望征集高级加密标准,用以取代DES。全世界很多密码工作者都提交了自己设计的算法。经过甄选流程,高级加密标准由美国国家标准与技术研究院于2001年11月26日发布于FIPS PUB 197,并在2002年5月26日成为有效的标准。
该算法为比利时密码学家Joan Daemen和Vincent Rijmen所设计,结合两位作者的名字,以 Rijndael 为名投稿高级加密标准的甄选流程。
AES算法的密钥长度是固定,密钥的长度可以使用128位、192位或256位。
AES算法也是一种分组加密算法,其分组长度只能是128位。分组后的明文组和密钥使用几种不同的方法来执行排列和置换运算形成密文组,然后再把密文组拼装成密文。
我们用Java写个例子:
运行结果如下:
AES算法是目前应用最广泛的对称加密算法。
对称加密算法在加密和解密时使用的密钥相同,常见的对称加密算法有:DES算法、3DES算法、AES算法。
由于安全性低、加密解密效率低,DES算法和3DES算法是不推荐使用的,AES算法是目前应用最广泛的对称加密算法。
⑸ net des加密java怎么解密
遵循两个原则:
1) 算法的独立性和可靠性。
2) 实现的独立性和相互作用性。
算法的独立性是通过定义密码服务类来获得。用户只需了解密码算法的概念,而不用去关心如何实现这些概念。实现的独立性和相互作用性通过密码服务提供器来实现。密码服务提供器是实现一个或多个密码服务的一个或多个程序包。软件开发商根据一定接口,将各种算法实现后,打包成一个提供器,用户可以安装不同的提供器。安装和配置提供器,可将包含提供器的ZIP和JAR文件放在CLASSPATH下,再编辑Java安全属性文件来设置定义一个提供器。
DES算法及如何利用DES算法加密和解密类文件的步骤:
DES算法简介
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。
⑹ java中如何实现对文件和字符串加密. 解密
DES 密钥生成,加解密方法,,你可以看一下
//DES 密钥生成工具
import java.io.File;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.SecureRandom;
import java.security.spec.InvalidKeySpecException;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.SecretKeyFactory;
import javax.crypto.spec.DESKeySpec;
public class GenKey {
private static final String DES = "DES";
public static final String SKEY_NAME = "key.des";
public static void genKey1(String path) {
// 密钥
SecretKey skey = null;
// 密钥随机数生成
SecureRandom sr = new SecureRandom();
//生成密钥文件
File file = genFile(path);
try {
// 获取密钥生成实例
KeyGenerator gen = KeyGenerator.getInstance(DES);
// 初始化密钥生成器
gen.init(sr);
// 生成密钥
skey = gen.generateKey();
// System.out.println(skey);
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(
new FileOutputStream(file));
oos.writeObject(skey);
oos.close();
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* @param file : 生成密钥的路径
* SecretKeyFactory 方式生成des密钥
* */
public static void genKey2(String path) {
// 密钥随机数生成
SecureRandom sr = new SecureRandom();
// byte[] bytes = {11,12,44,99,76,45,1,8};
byte[] bytes = sr.generateSeed(20);
// 密钥
SecretKey skey = null;
//生成密钥文件路径
File file = genFile(path);
try {
//创建deskeyspec对象
DESKeySpec desKeySpec = new DESKeySpec(bytes,9);
//实例化des密钥工厂
SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(DES);
//生成密钥对象
skey = keyFactory.generateSecret(desKeySpec);
//写出密钥对象
ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(
new FileOutputStream(file));
oos.writeObject(skey);
oos.close();
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvalidKeyException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvalidKeySpecException e) {
e.printStackTrace();
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
private static File genFile(String path) {
String temp = null;
File newFile = null;
if (path.endsWith("/") || path.endsWith("\\")) {
temp = path;
} else {
temp = path + "/";
}
File pathFile = new File(temp);
if (!pathFile.exists())
pathFile.mkdirs();
newFile = new File(temp+SKEY_NAME);
return newFile;
}
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
genKey2("E:/a/aa/");
}
}
//DES加解密方法
import java.io.BufferedInputStream;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.CipherInputStream;
import javax.crypto.SecretKey;
import org.apache.commons.logging.Log;
import org.apache.commons.logging.LogFactory;
/**
*制卡文件加/解密 加密方式DES
*/
public class SecUtil {
public static final Log log = LogFactory.getLog(SecUtil.class);
/**
* 解密
*
* @param keyPath
* 密钥路径
* @param source
* 解密前文件
* @param dest
* 解密后文件
*/
public static void decrypt(String keyPath, String source, String dest) {
SecretKey key = null;
try {
ObjectInputStream keyFile = new ObjectInputStream(
// 读取加密密钥
new FileInputStream(keyPath));
key = (SecretKey) keyFile.readObject();
keyFile.close();
} catch (FileNotFoundException ey1) {
log.info("Error when read keyFile");
throw new RuntimeException(ey1);
} catch (Exception ey2) {
log.info("error when read the keyFile");
throw new RuntimeException(ey2);
}
// 用key产生Cipher
Cipher cipher = null;
try {
// 设置算法,应该与加密时的设置一样
cipher = Cipher.getInstance("DES");
// 设置解密模式
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
} catch (Exception ey3) {
log.info("Error when create the cipher");
throw new RuntimeException(ey3);
}
// 取得要解密的文件并解密
File file = new File(source);
String filename = file.getName();
try {
// 输出流,请注意文件名称的获取
BufferedOutputStream out = new BufferedOutputStream(
new FileOutputStream(dest));
// 输入流
CipherInputStream in = new CipherInputStream(
new BufferedInputStream(new FileInputStream(file)), cipher);
int thebyte = 0;
while ((thebyte = in.read()) != -1) {
out.write(thebyte);
}
in.close();
out.close();
} catch (Exception ey5) {
log.info("Error when encrypt the file");
throw new RuntimeException(ey5);
}
}
/**
* 加密
* @param keyPath 密钥路径
* @param source 加密前文件
* @param dest 加密后文件
*/
public static void encrypt(String keyPath, String source, String dest) {
SecretKey key = null;
try {
ObjectInputStream keyFile = new ObjectInputStream(
// 读取加密密钥
new FileInputStream(keyPath));
key = (SecretKey) keyFile.readObject();
keyFile.close();
} catch (FileNotFoundException ey1) {
log.info("Error when read keyFile");
throw new RuntimeException(ey1);
} catch (Exception ey2) {
log.info("error when read the keyFile");
throw new RuntimeException(ey2);
}
// 用key产生Cipher
Cipher cipher = null;
try {
// 设置算法,应该与加密时的设置一样
cipher = Cipher.getInstance("DES");
// 设置解密模式
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
} catch (Exception ey3) {
log.info("Error when create the cipher");
throw new RuntimeException(ey3);
}
// 取得要解密的文件并解密
File file = new File(source);
String filename = file.getName();
try {
// 输出流,请注意文件名称的获取
BufferedOutputStream out = new BufferedOutputStream(
new FileOutputStream(dest));
// 输入流
CipherInputStream in = new CipherInputStream(
new BufferedInputStream(new FileInputStream(file)), cipher);
int thebyte = 0;
while ((thebyte = in.read()) != -1) {
out.write(thebyte);
}
in.close();
out.close();
} catch (Exception ey5) {
log.info("Error when encrypt the file");
throw new RuntimeException(ey5);
}
}
}
⑺ (java加密解密)如何实现JCE接口的各种算法
关于如何去实现Provider,官方文档中有详细的说明。
请参照:http://download.oracle.com/javase/6/docs/technotes/guides/security/crypto/HowToImplAProvider.html#Steps
⑻ 漫谈Java加密技术(二)
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 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 个字节共 位 是DES算法的工作密钥 Data也为 个字节 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 位的明文输入块变为 位的密文输出块 它所使用的密钥也是 位
通过java代码实现如下
importjava security Key;importjava security SecureRandom;importjavax crypto Cipher;importjavax crypto KeyGenerator;importjavax crypto SecretKey;importjavax crypto SecretKeyFactory;importjavax crypto spec DESKeySpec;/***//***DES安全编码组件authorby;**<pre>*支持DES DESede(TripleDES 就是 DES) AES Blowfish RC RC (ARCFOUR)*DESkeysizemustbeequalto *DESede(TripleDES)keysizemustbeequalto or *AESkeysizemustbeequalto or but and bitsmaynotbeavailable* andcanonlyrangefrom to (inclusive)*RC keysizemustbebeeen and bits*RC (ARCFOUR)keysizemustbebeeen and bits*具体内容需要关注JDKDocument&///docs/technotes/guides/security/l*</pre>**@author梁栋*@version *@since */{/***//***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>*DESkeysizemustbeequalto *DESede(TripleDES)keysizemustbeequalto or *AESkeysizemustbeequalto or but and bitsmaynotbeavailable* andcanonlyrangefrom to (inclusive)*RC keysizemustbebeeen and bits*RC (ARCFOUR)keysizemustbebeeen and bits*</pre>**在KeytoKey(byte[]key)方法中使用下述代码*<code>SecretKeysecretKey=newSecretKeySpec(key ALGORITHM);</code>替换*<code>*DESKeySpecdks=newDESKeySpec(key);*SecretKeyFactorykeyFactory=SecretKeyFactory getInstance(ALGORITHM);*SecretKeysecretKey=keyFactory generateSecret(dks);*</code>*/= DES ;/***//***转换密钥<br>**@paramkey*@return*@throwsException*/privatestaticKeytoKey(byte[]key)throwsException{DESKeySpecdks=newDESKeySpec(key);SecretKeyFactorykeyFactory=SecretKeyFactory getInstance(ALGORITHM);SecretKeysecretKey=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//SecretKeysecretKey=newSecretKeySpec(key ALGORITHM);returnsecretKey;}/***//***解密**@paramdata*@paramkey*@return*@throwsException*/publicstaticbyte[]decrypt(byte[]data Stringkey)throwsException{Keyk=toKey(decryptBASE (key));Ciphercipher=Cipher getInstance(ALGORITHM);cipher init(Cipher DECRYPT_MODE k);returncipher doFinal(data);}/***//***加密**@paramdata*@paramkey*@return*@throwsException*/publicstaticbyte[]encrypt(byte[]data Stringkey)throwsException{Keyk=toKey(decryptBASE (key));Ciphercipher=Cipher getInstance(ALGORITHM);cipher init(Cipher ENCRYPT_MODE k);returncipher doFinal(data);}/***//***生成密钥**@return*@throwsException*/publicstaticStringinitKey()throwsException{returninitKey(null);}/***//***生成密钥**@paramseed*@return*@throwsException*/publicstaticStringinitKey(Stringseed)throwsException{SecureRandomsecureRandom=null;if(seed!=null){secureRandom=newSecureRandom(decryptBASE (seed));}else{secureRandom=newSecureRandom();}KeyGeneratorkg=KeyGenerator getInstance(ALGORITHM);kg init(secureRandom);SecretKeysecretKey=kg generateKey();returnencryptBASE (secretKey getEncoded());}}
延续上一个类的实现 我们通过MD 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
importstatic junit Assert *;import junit Test;/***//****@authorby;;*@version *@since */publicclassDESCoderTest{@Testpublicvoidtest()throwsException{StringinputStr= DES ;Stringkey=DESCoder initKey();System err println( 原文: +inputStr);System err println( 密钥: +key);byte[]inputData=inputStr getBytes();inputData=DESCoder encrypt(inputData key);System err println( 加密后: +DESCoder encryptBASE (inputData));byte[]outputData=DESCoder decrypt(inputData key);StringoutputStr=newString(outputData);System err println( 解密后: +outputStr);assertEquals(inputStr outputStr);}}
得到的输出内容如下
原文 DES
密钥 f wEtRrV q =
加密后 C qe oNIzRY=
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 RC RC (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
/**
lishixin/Article/program/Java/gj/201311/27624