详解Java利用实现对称加密(DES、3DES、AES)

有两句话是这么说的:

1)算法和数据结构就是编程的一个重要部分,你若失掉了算法和数据结构,你就把一切都失掉了。

2)编程就是算法和数据结构,算法和数据结构是编程的灵魂。

注意,这可不是我说的,是无数程序员总结的,话说的很实在也很精辟,若想长久可持续发展,多研究算法还是很有必要的,今天我给大家说说加密算法中的对称加密算法,并且这里将教会大家对称加密算法的编程使用。包含DES、3DES和AES三种对称加密算法的编程使用,干货满满。

1.对称密码算法

对称密码算法是当今应用范围最广,使用频率最高的加密算法。它不仅应用于软件行业,在硬件行业同样流行。各种基础设施凡是涉及到安全需求,都会优先考虑对称加密算法。

对称密码算法的加密密钥和解密密钥相同,对于大多数对称密码算法,加解密过程互逆。

(1)加解密通信模型

(2)特点:算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高

(3)弱点:双方都使用同样密钥,安全性得不到保证

对称密码有流密码和分组密码两种,但是现在普遍使用的是分组密码:

(4)分组密码工作模式

1)ECB:电子密码本(最常用的,每次加密均产生独立的密文分组,并且对其他的密文分组不会产生影响,也就是相同的明文加密后产生相同的密文)

2)CBC:密文链接(常用的,明文加密前需要先和前面的密文进行异或运算,也就是相同的明文加密后产生不同的密文)

除了这两种常用的工作模式,还有:

3)CFB:密文反馈

4)OFB:输出反馈

5)CTR:计数器

这五种工作模式主要是密码学中算法在进行推导演算的时候所应用到的。

6.分组密码填充方式

1)NoPadding:无填充

2)PKCS5Padding:

3)ISO10126Padding:

7.常用对称密码:

1)DES(Data Encryption Standard,数据加密标准)

2)3DES(Triple DES、DESede,进行了三重DES加密的算法)

3)AES(Advanced Encryption Standard,高级数据加密标准,AES算法可以有效抵制针对DES的攻击算法)
先来看一下这三种算法的简单对比:

算法 密钥长度 默认密钥长度 工作模式 填充方式
DES 56 56 ECB、CBC、PCBC、CTR、CTS、CFB、CFB8-CFB128、OFB、OFB8-OFB128 NoPadding、PKCS5Padding、ISO10126Padding
3DES 112、168 168 ECB、CBC、PCBC、CTR、CTS、CFB、CFB8-CFB128、OFB、OFB8-OFB128 NoPadding、PKCS5Padding、ISO10126Padding
AES 128、192、256 128 ECB、CBC、PCBC、CTR、CTS、CFB、CFB8-CFB128、OFB、OFB8-OFB128 NoPadding、PKCS5Padding、ISO10126Padding

下面我们看如何使用 DES / 3DES / AES 三种算法实现 对称加密:

2.DES算法

1.DES:数据加密标准,是对称加密算法领域中的典型算法

2.特点:密钥偏短(56位)、生命周期短(避免被破解)

3.Java实现

1)生成密钥

KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("DES");//密钥生成器
keyGen.init(56);//初始化密钥生成器
SecretKey secretKey = keyGen.generateKey();//生成密钥
byte[] key = secretKey.getEncoded();//密钥字节数组

2)加密

SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "DES");//恢复密钥
Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES");//Cipher完成加密或解密工作类
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);//对Cipher初始化,加密模式
byte[] cipherByte = cipher.doFinal(data);//加密data

3)解密

SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "DES");//恢复密钥
Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES");//Cipher完成加密或解密工作类
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);//对Cipher初始化,解密模式
byte[] cipherByte = cipher.doFinal(data);//解密data

我们可以发现,加密解密我们只是设置了不同的模式而已。

3.3DES算法

1.3DES:将密钥长度增至112位或168位,通过增加迭代次数提高安全性

2.缺点:处理速度较慢、密钥计算时间较长、加密效率不高

3.Java实现

1)生成密钥

KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("DESede");//密钥生成器
keyGen.init(168); //可指定密钥长度为112或168,默认为168
SecretKey secretKey = keyGen.generateKey();//生成密钥
byte[] key = secretKey.getEncoded();//密钥字节数组

2)3DES加密

SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "DESede");//恢复密钥
Cipher cipher = Cipher.getInstance("DESede");//Cipher完成加密或解密工作类
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);//对Cipher初始化,解密模式
byte[] cipherByte = cipher.doFinal(data);//加密data

3)3DES解密

SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "DESede");//恢复密钥
Cipher cipher = Cipher.getInstance("DESede");//Cipher完成加密或解密工作类
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);//对Cipher初始化,解密模式
byte[] cipherByte = cipher.doFinal(data);//解密data

4.AES算法(推荐使用)

1.AES:高级数据加密标准,能够有效抵御已知的针对DES算法的所有攻击

2.特点:密钥建立时间短、灵敏性好、内存需求低、安全性高

3.Java实现

1)生成密钥

KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("AES");//密钥生成器
keygen.init(128); //默认128,获得无政策权限后可为192或256
SecretKey secretKey = keyGen.generateKey();//生成密钥
byte[] key = secretKey.getEncoded();//密钥字节数组

2)AES加密

SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "AES");//恢复密钥
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");//Cipher完成加密或解密工作类
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);//对Cipher初始化,解密模式
byte[] cipherByte = cipher.doFinal(data);//加密data

3)AES解密

SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "AES");//恢复密钥
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");//Cipher完成加密或解密工作类
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);//对Cipher初始化,解密模式
byte[] cipherByte = cipher.doFinal(data);//解密data

为了方便使用,我对DES / 3DES / AES 三种算法进行了工具类编写,地址:下载地址 (新增DES/3DES/AES工具类)。

到此,DES / 3DES / AES 三种算法实现 对称加密 就说完了。希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持我们。

时间: 2017-01-04

使用java自带des加密算法实现文件加密和字符串加密

复制代码 代码如下: import java.io.ByteArrayInputStream;import java.io.ByteArrayOutputStream;import java.io.File;import java.io.FileInputStream;import java.io.FileOutputStream;import java.io.InputStream;import java.io.OutputStream;import java.security.SecureR

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java常用工具类之DES和Base64加密解密类

一.DES加密和解密 package com.itjh.javaUtil; import java.io.UnsupportedEncodingException; import java.security.InvalidKeyException; import java.security.NoSuchAlgorithmException; import java.security.SecureRandom; import java.security.spec.InvalidKeySpecExc

java中使用DES加密解密实例

在前面介绍了一些加密解密类的使用,这里综合起来做一个简单的测试,代码如下: MainActivity: 复制代码 代码如下: package com.home.testdes; import android.os.Bundle;import android.util.Log;import android.app.Activity; public class MainActivity extends Activity { @Override protected void onCreate(Bund

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兼容PHP和Java的des加密解密代码分享

php代码: <?php class DES { var $key; var $iv; //偏移量 function DES($key, $iv=0) { $this->key = $key; if($iv == 0) { $this->iv = $key; } else { $this->iv = $iv; } } //加密 function encrypt($str) { $size = mcrypt_get_block_size ( MCRYPT_DES, MCRYPT_MO

利用JAVA实现DES加密算法

DES加密介绍DES是一种对称加密算法,所谓对称加密算法即:加密和解密使用相同密钥的算法.DES加密算法出自IBM的研究,后来被美国政府正式采用,之后开始广泛流传,但是近些年使用越来越少,因为DES使用56位密钥,以现代计算能力,24小时内即可被破解.虽然如此,在某些简单应用中,我们还是可以使用DES加密算法,本文简单讲解DES的JAVA实现. JAVA实现加密代码有详细解释,不多废话.注意:DES加密和解密过程中,密钥长度都必须是8的倍数 复制代码 代码如下: public byte[] de

java使用des加密解密示例分享

复制代码 代码如下: import java.security.Key;import java.security.SecureRandom;import java.security.spec.AlgorithmParameterSpec; import javax.crypto.Cipher;import javax.crypto.SecretKeyFactory;import javax.crypto.spec.DESKeySpec;import javax.crypto.spec.IvPar

PHP、Java des加密解密实例

des加密是对称加密中在互联网应用的比较多的一种加密方式,php 通过mcrypt扩展库来支持des加密,要在Php中使用des加密,需要先安装mcrypt扩展库 下面是加密解密的实例 复制代码 代码如下: $iv_size = mcrypt_get_iv_size(MCRYPT_RIJNDAEL_256, MCRYPT_MODE_ECB);  $iv = mcrypt_create_iv($iv_size, MCRYPT_RAND);  $key = "This is a very secre

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PHP实现和c#一致的DES加密解密,可以从网上搜到一大堆,但是测试后发现都没法用.以下正确代码是我经过苦苦才找到的.希望大家在系统整合时能用的上. 注意:key的长度为8位以内. //C# 版DES 加解密算法 using System; using System.Data; using System.Configuration; using System.Web; using System.Web.Security; using System.Web.UI; using System.Web

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java中DES加密解密

废话不多说,直接奉上代码: 复制代码 代码如下: package com.eabax.plugin.yundada.utils; import java.io.IOException; import java.security.InvalidKeyException; import java.security.NoSuchAlgorithmException; import java.security.SecureRandom; import java.security.spec.Invalid