Java 對(duì)稱(chēng)加密使用DES / 3DES / AES 這三種算法分別實(shí)現(xiàn)

有兩句話是這么說(shuō)的：

1）算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是編程的一個(gè)重要部分，你若失掉了算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，你就把一切都失掉了。

2）編程就是算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是編程的靈魂。

注意，這可不是我說(shuō)的，是無(wú)數(shù)程序員總結(jié)的，話說(shuō)的很實(shí)在也很精辟，若想長(zhǎng)久可持續(xù)發(fā)展，多研究算法還是很有必要的，今天我給大家說(shuō)說(shuō)加密算法中的對(duì)稱(chēng)加密算法，并且這里將教會(huì)大家對(duì)稱(chēng)加密算法的編程使用。包含DES、3DES和AES三種對(duì)稱(chēng)加密算法的編程使用，干貨滿滿。

1.對(duì)稱(chēng)密碼算法

對(duì)稱(chēng)密碼算法是當(dāng)今應(yīng)用范圍最廣，使用頻率最高的加密算法。它不僅應(yīng)用于軟件行業(yè)，在硬件行業(yè)同樣流行。各種基礎(chǔ)設(shè)施凡是涉及到安全需求，都會(huì)優(yōu)先考慮對(duì)稱(chēng)加密算法。

對(duì)稱(chēng)密碼算法的加密密鑰和解密密鑰相同，對(duì)于大多數(shù)對(duì)稱(chēng)密碼算法，加解密過(guò)程互逆。

（1）加解密通信模型

（2）特點(diǎn)：算法公開(kāi)、計(jì)算量小、加密速度快、加密效率高

（3）弱點(diǎn)：雙方都使用同樣密鑰，安全性得不到保證

對(duì)稱(chēng)密碼有流密碼和分組密碼兩種，但是現(xiàn)在普遍使用的是分組密碼：

（4）分組密碼工作模式

1）ECB：電子密碼本（最常用的，每次加密均產(chǎn)生獨(dú)立的密文分組，并且對(duì)其他的密文分組不會(huì)產(chǎn)生影響，也就是相同的明文加密后產(chǎn)生相同的密文）
2）CBC：密文鏈接（常用的，明文加密前需要先和前面的密文進(jìn)行異或運(yùn)算，也就是相同的明文加密后產(chǎn)生不同的密文）

除了這兩種常用的工作模式，還有：

3）CFB：密文反饋
4）OFB：輸出反饋
5）CTR：計(jì)數(shù)器

這五種工作模式主要是密碼學(xué)中算法在進(jìn)行推導(dǎo)演算的時(shí)候所應(yīng)用到的。

6.分組密碼填充方式

1）NoPadding：無(wú)填充
2）PKCS5Padding：
3）ISO10126Padding：

7.常用對(duì)稱(chēng)密碼：

1）DES（Data Encryption Standard，數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)）
2）3DES（Triple DES、DESede，進(jìn)行了三重DES加密的算法）
3）AES（Advanced Encryption Standard，高級(jí)數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)，AES算法可以有效抵制針對(duì)DES的攻擊算法）

先來(lái)看一下這三種算法的簡(jiǎn)單對(duì)比：

下面我們看如何使用 DES / 3DES / AES 三種算法實(shí)現(xiàn) 對(duì)稱(chēng)加密：

2.DES算法

1.DES：數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)，是對(duì)稱(chēng)加密算法領(lǐng)域中的典型算法

2.特點(diǎn)：密鑰偏短（56位）、生命周期短（避免被破解）

3.Java實(shí)現(xiàn)

1）生成密鑰

KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("DES");//密鑰生成器
keyGen.init(56);//初始化密鑰生成器
SecretKey secretKey = keyGen.generateKey();//生成密鑰
byte[] key = secretKey.getEncoded();//密鑰字節(jié)數(shù)組

2）加密

SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "DES");//恢復(fù)密鑰
Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES");//Cipher完成加密或解密工作類(lèi)
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);//對(duì)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");//恢復(fù)密鑰
Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES");//Cipher完成加密或解密工作類(lèi)
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);//對(duì)Cipher初始化，解密模式
byte[] cipherByte = cipher.doFinal(data);//解密data

我們可以發(fā)現(xiàn)，加密解密我們只是設(shè)置了不同的模式而已。

3.3DES算法

1.3DES：將密鑰長(zhǎng)度增至112位或168位，通過(guò)增加迭代次數(shù)提高安全性

2.缺點(diǎn)：處理速度較慢、密鑰計(jì)算時(shí)間較長(zhǎng)、加密效率不高

3.Java實(shí)現(xiàn)

1）生成密鑰

KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("DESede");//密鑰生成器
keyGen.init(168); //可指定密鑰長(zhǎng)度為112或168，默認(rèn)為168  
SecretKey secretKey = keyGen.generateKey();//生成密鑰
byte[] key = secretKey.getEncoded();//密鑰字節(jié)數(shù)組

2）3DES加密

SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "DESede");//恢復(fù)密鑰
Cipher cipher = Cipher.getInstance("DESede");//Cipher完成加密或解密工作類(lèi)
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);//對(duì)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");//恢復(fù)密鑰
Cipher cipher = Cipher.getInstance("DESede");//Cipher完成加密或解密工作類(lèi)
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);//對(duì)Cipher初始化，解密模式
byte[] cipherByte = cipher.doFinal(data);//解密data

4.AES算法（推薦使用）

1.AES：高級(jí)數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)，能夠有效抵御已知的針對(duì)DES算法的所有攻擊

2.特點(diǎn)：密鑰建立時(shí)間短、靈敏性好、內(nèi)存需求低、安全性高

3.Java實(shí)現(xiàn)

1）生成密鑰

KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("AES");//密鑰生成器
keygen.init(128); //默認(rèn)128，獲得無(wú)政策權(quán)限后可為192或256
SecretKey secretKey = keyGen.generateKey();//生成密鑰
byte[] key = secretKey.getEncoded();//密鑰字節(jié)數(shù)組

2）AES加密

SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "AES");//恢復(fù)密鑰
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");//Cipher完成加密或解密工作類(lèi)
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);//對(duì)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");//恢復(fù)密鑰
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");//Cipher完成加密或解密工作類(lèi)
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);//對(duì)Cipher初始化，解密模式
byte[] cipherByte = cipher.doFinal(data);//解密data

為了方便使用，我對(duì)DES / 3DES / AES 三種算法進(jìn)行了工具類(lèi)編寫(xiě)，

地址：http://xiazai.jb51.net/201701/yuanma/Android-UtilsLibrary-master(jb51.net).rar（新增DES/3DES/AES工具類(lèi)）。

到此，DES / 3DES / AES 三種算法實(shí)現(xiàn) 對(duì)稱(chēng)加密 就說(shuō)完了.

感謝閱讀，希望能幫助到大家，謝謝大家對(duì)本站的支持！

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