采用单钥密码系统的加密方法,同一个密钥可以同时用作信息的加密和解密,这种加密方法称为对称加密,也称为单密钥加密。
常见加密算法:
- DES : Data Encryption Standard,数据加密标准,是一种使用密钥加密的块算法,1977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),并授权在非密级政府通信中使用,随后该算法在国际上广泛流传开来。
- AES : Advanced Encryption Standard, 高级加密标准 ,在密码学中又称 Rijndael 加密法,是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。这个标准用来替代原先的 DES,已经被多方分析且广为全世界所使用。
特点
- 加密速度快, 可以加密大文件
- 密文可逆,一旦密钥文件泄漏,,就会导致数据暴露
- 加密后编码表找不到对应字符,出现乱码
- 一般结合 Base64 使用
public class DESDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
String input = "Hello World";
String key = "12345678";
String transformation = "DES";
String algorithm = "DES";
String encrypt = null;
encrypt = encryptDES(input, key, transformation, algorithm);
System.out.println("加密:" + encrypt);
String decrypt = decryptDES(encrypt, key, transformation, algorithm);
System.out.println("解密:" + decrypt);
}
/**
* 使用DES加密数据
*
* @param input : 原文
* @param key : 密钥(DES,密钥的长度必须是8个字节)
* @param transformation : 获取Cipher对象的算法
* @param algorithm : 获取密钥的算法
* @return : 密文
* @throws Exception
*/
private static String encryptDES(String input, String key, String transformation, String algorithm) throws Exception {
// 获取加密对象
Cipher cipher = Cipher.getInstance(transformation);
// 创建加密规则
// 第一个参数key的字节
// 第二个参数表示加密算法
SecretKeySpec sks = new SecretKeySpec(key.getBytes(), algorithm);
// ENCRYPT_MODE:加密模式
// DECRYPT_MODE: 解密模式
// 初始化加密模式和算法
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, sks);
// 加密
byte[] bytes = cipher.doFinal(input.getBytes());
// 输出加密后的数据
return Base64.encode(bytes);
}
/**
* 使用DES解密
*
* @param input : 密文
* @param key : 密钥
* @param transformation : 获取Cipher对象的算法
* @param algorithm : 获取密钥的算法
* @throws Exception
* @return: 原文
*/
private static String decryptDES(String input, String key, String transformation, String algorithm) throws Exception {
// 1,获取Cipher对象
Cipher cipher = Cipher.getInstance(transformation);
// 指定密钥规则
SecretKeySpec sks = new SecretKeySpec(key.getBytes(), algorithm);
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, sks);
// 3. 解密,上面使用的base64编码,下面直接用密文
byte[] bytes = cipher.doFinal(Base64.decode(input));
// 因为是明文,所以直接返回
return new String(bytes);
}
}
public class AESDemo {
public static void main(String[] args) throws Exception {
String input = "Hello World";
// AES加密算法,比较高级,所以key的大小必须是16个字节
String key = "1234567812345678";
String transformation = "AES";
// 指定获取密钥的算法
String algorithm = "AES";
// 先测试加密,然后在测试解密
String encryptDES = encryptAES(input, key, transformation, algorithm);
System.out.println("加密:" + encryptDES);
String s = decryptAES(encryptDES, key, transformation, algorithm);
System.out.println("解密:" + s);
}
/**
* 使用AES加密数据
*
* @param input : 原文
* @param key : 密钥(DES,密钥的长度必须是8个字节)
* @param transformation : 获取Cipher对象的算法
* @param algorithm : 获取密钥的算法
* @return : 密文
* @throws Exception
*/
private static String encryptAES(String input, String key, String transformation, String algorithm) throws Exception {
// 获取加密对象
Cipher cipher = Cipher.getInstance(transformation);
// 创建加密规则
// 第一个参数key的字节
// 第二个参数表示加密算法
SecretKeySpec sks = new SecretKeySpec(key.getBytes(), algorithm);
// ENCRYPT_MODE:加密模式
// DECRYPT_MODE: 解密模式
// 初始化加密模式和算法
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, sks);
// 加密
byte[] bytes = cipher.doFinal(input.getBytes());
// 输出加密后的数据
return Base64.encode(bytes);
}
/**
* 使用AES解密
*
* @param input : 密文
* @param key : 密钥
* @param transformation : 获取Cipher对象的算法
* @param algorithm : 获取密钥的算法
* @throws Exception
* @return: 原文
*/
private static String decryptAES(String input, String key, String transformation, String algorithm) throws Exception {
// 1,获取Cipher对象
Cipher cipher = Cipher.getInstance(transformation);
// 指定密钥规则
SecretKeySpec sks = new SecretKeySpec(key.getBytes(), algorithm);
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, sks);
// 3. 解密
byte[] bytes = cipher.doFinal(Base64.decode(input));
return new String(bytes);
}
}
- ECB : Electronic codebook, 电子密码本. 需要加密的消息按照块密码的块大小被分为数个块,并对每个块进行独立加密
- CBC : Cipher-block chaining, 密码块链接. 每个明文块先与前一个密文块进行异或后,再进行加密。在这种方法中,每个密文块都依赖于它前面的所有明文块
当需要按块处理的数据, 数据长度不符合块处理需求时, 按照一定的方法填充满块长的规则,
- NoPadding:不填充,在DES加密算法下, 要求原文长度必须是8byte的整数倍,在AES加密算法下, 要求原文长度必须是16byte的整数倍
- PKCS5Padding:数据块的大小为8位, 不够就补足
String transformation = "DES/CBC/NoPadding";
private static String encryptDES(String input, String key, String transformation, String algorithm) throws Exception {
// 获取加密对象
Cipher cipher = Cipher.getInstance(transformation);
// 创建加密规则
// 第一个参数key的字节
// 第二个参数表示加密算法
SecretKeySpec sks = new SecretKeySpec(key.getBytes(), algorithm);
// ENCRYPT_MODE:加密模式
// DECRYPT_MODE: 解密模式
// 初始向量,参数表示跟谁进行异或,初始向量的长度必须是8位
IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(key.getBytes());
// 初始化加密模式和算法
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,sks);
// 加密
byte[] bytes = cipher.doFinal(input.getBytes());
// 输出加密后的数据
String encode = Base64.encode(bytes);
return encode;
}
Base64 是网络上最常见的用于传输8Bit字节码的编码方式之一,Base64就是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的方法。可查看RFC2045~RFC2049,上面有MIME的详细规范。
Base64编码是从二进制到字符的过程,可用于在HTTP环境下传递较长的标识信息。采用Base64编码具有不可读性,需要解码后才能阅读。
Base64由于以上优点被广泛应用于计算机的各个领域,然而由于输出内容中包括两个以上“符号类”字符(+, /, =),不同的应用场景又分别研制了Base64的各种“变种”。为统一和规范化Base64的输出,Base62x被视为无符号化的改进版本。
规则
-
把3个字节变成4个字节。
-
每76个字符加一个换行符。
-
最后的结束符也要处理。