加密在平时开发中也会经常用到，涉及登录、支付、接口设计等方面，可能都需要考虑到加密算法，加密算法分对称加密和非对称加密，对称加密使用的密钥只有一个，发送和接收双方都使用这个密钥对数据进行加密和解密，非对称加密算法，需要两个密钥，一个是公钥 (public key)，另一个是私钥 (private key)，如果使用公钥对数据 进行加密，只有用对应的私钥才能进行解密。如果使用私钥对数据 进行加密，只有用对应的公钥才能进行解密。
MD5一般用于对一段信息产生信息摘要即生成数字签名，以防止被篡改。无论是多长的输入，MD5 都会输出长度为128bits 的一个串 (通常用16进制表示为32个字符)。
JAVA代码如下：
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
public class Md5Utils {
private static final String UTF8 = "utf-8";
/**
* 加密
*
* @param plAInText 待加密字符串
* @return
*/
public final static String encoder(String plainText)
throws NoSuchAlgorithmException, UnsupportedEncodingException {
byte[] bytes = plainText.getBytes(UTF8);
MessageDigest mdInst = MessageDigest.getInstance("MD5");
mdInst.update(bytes);
byte[] md = mdInst.digest();
StringBuffer sb = new StringBuffer();
for (int i = 0; i < md.length; i++) {
int val = ((int) md[i]) & 0xff;
if (val < 16) {
sb.Append("0");
}
sb.append(Integer.toHexString(val));
}
return sb.toString();
}
}
SHA1 是和 MD5 一样流行的 消息摘要算法，然而 SHA1 比 MD5 的 安全性更强。对于长度小于 2^64 位的消息，SHA1 会产生一个 160 位的消息摘要。基于MD5、SHA1 的信息摘要一般而言不可逆 ，可以被应用在检查 文件完整性以及数字签名等场景。
java代码如下：
import java.security.MessageDigest;
public final class Sha1Utils {
private static final char[] HEX_DIGITS = {'0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f'};
private static String getFormattedText(byte[] bytes) {
int len = bytes.length;
StringBuilder buf = new StringBuilder(len * 2);
// 把密文转换成十六进制的字符串形式
for (int j = 0; j < len; j++) {
buf.append(HEX_DIGITS[(bytes[j] >> 4) & 0x0f]);
buf.append(HEX_DIGITS[bytes[j] & 0x0f]);
}
return buf.toString();
}
public static String encode(String str) {
if (str == null) {
return null;
}
try {
MessageDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance("SHA1");
messageDigest.update(str.getBytes());
return getFormattedText(messageDigest.digest());
} catch (Exception e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
}
RSA 加密算法是目前比较优秀的公钥方案。RSA是第一个能同时用于加密和数字签名的算法，它能够抵抗到目前为止已知的 所有密码攻击，已被ISO推荐为公钥数据加密标准。RSA 加密算法基于一个十分简单的数论事实：将两个大素数相乘十分容易，但想要对其乘积进行 因式分解却极其困难，因此可以将乘积公开作为加密密钥。
java代码如下：
import javax.crypto.Cipher;
import java.security.*;
import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
import java.util.Base64;
public class RsaUtils {
private static final String UTF8 = "UTF-8";
/**
* 随机生成密钥对
*
* @throws NoSuchAlgorithmException
*/
public static RsaKeyPair generateKeyPair() throws NoSuchAlgorithmException {
// KeyPairGenerator类用于生成公钥和私钥对，基于RSA算法生成对象
KeyPairGenerator keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
// 初始化密钥对生成器，密钥大小为96-1024位
keyPairGen.initialize(1024, new SecureRandom());
// 生成一个密钥对，保存在keyPair中
KeyPair keyPair = keyPairGen.generateKeyPair();
// 得到私钥
RSAPrivateKey privateKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate();
// 得到公钥
RSAPublicKey publicKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic();
// 得到公钥字符串
String publicKeyString = new String(Base64.getEncoder().encode(publicKey.getEncoded()));
// 得到私钥字符串
String privateKeyString = new String(Base64.getEncoder().encode((privateKey.getEncoded())));
return new RsaKeyPair(publicKeyString, privateKeyString);
}
/**
* RSA公钥加密
*
* @param plainText 加密字符串
* @param publicKey 公钥
* @return 密文
* @throws Exception
*/
public static String encrypt(String plainText, String publicKey) throws Exception {
// base64编码的公钥
byte[] decoded = Base64.getDecoder().decode(publicKey.getBytes(UTF8));
RSAPublicKey pubKey = (RSAPublicKey) KeyFactory.getInstance("RSA").generatePublic(new X509EncodedKeySpec(decoded));
// RSA加密
Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, pubKey);
byte[] encodeBytes = Base64.getEncoder().encode(cipher.doFinal(plainText.getBytes(UTF8)));
return new String(encodeBytes, UTF8);
}
/**
* RSA私钥解密
*
* @param encryptText 加密字符串
* @param privateKey 私钥
* @return 明文
* @throws Exception
*/
public static String decrypt(String encryptText, String privateKey) throws Exception {
// 64位解码加密后的字符串
byte[] inputByte = Base64.getDecoder().decode(encryptText.getBytes(UTF8));
// base64编码的私钥
byte[] decoded = Base64.getDecoder().decode(privateKey.getBytes(UTF8));
RSAPrivateKey priKey = (RSAPrivateKey) KeyFactory.getInstance("RSA").generatePrivate(new PKCS8EncodedKeySpec(decoded));
// RSA解密
Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, priKey);
String outStr = new String(cipher.doFinal(inputByte));
return outStr;
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 生成公钥和私钥
RsaKeyPair rsaKeyPair = generateKeyPair();
// 加密字符串
String message = "river106";
System.out.println("随机生成的公钥为:" + rsaKeyPair.getPublicKey());
System.out.println("随机生成的私钥为:" + rsaKeyPair.getPrivateKey());
System.out.println("原始内容: "+message);
String encryptText = encrypt(message, rsaKeyPair.getPublicKey());
System.out.println("加密后的字符串为:" + encryptText);
String messageDe = decrypt(encryptText, rsaKeyPair.getPrivateKey());
System.out.println("解密后的字符串为:" + messageDe);
}
private static class RsaKeyPair {
private String publicKey;
private String privateKey;
public RsaKeyPair() {
}
public RsaKeyPair(String publicKey, String privateKey) {
this.publicKey = publicKey;
this.privateKey = privateKey;
}
public String getPublicKey() {
return publicKey;
}
public void setPublicKey(String publicKey) {
this.publicKey = publicKey;
}
public String getPrivateKey() {
return privateKey;
}
public void setPrivateKey(String privateKey) {
this.privateKey = privateKey;
}
}
}
DES是对称的块加密算法，加解密的过程是可逆的。
DES 加密算法是一种分组密码，以 64 位为 分组对数据 加密，它的密钥长度是56位，加密解密用同一算法。
DES 加密算法是对密钥进行保密，而公开算法，包括加密和解密算法。这样，只有掌握了和发送方相同密钥的人才能解读由 DES加密算法加密的密文数据。因此，破译 DES 加密算法实际上就是搜索密钥的编码。对于56位长度的密钥来说，如果用穷举法来进行搜索的话，其运算次数为2^56次。
java代码如下：
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.util.Base64;
public class DesUtils {
private static final String UTF8 = "UTF-8";
private static byte[] iv = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};
/**
* DES加密
* @param plainText 待加密内容
* @param encryptKey 加密key
* @return
* @throws Exception
*/
public static String encrypt(String plainText, String encryptKey) throws Exception {
IvParameterSpec zeroIv = new IvParameterSpec(iv);
SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(encryptKey.getBytes(), "DES");
Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES/CBC/PKCS5Padding");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, zeroIv);
byte[] encryptedData = cipher.doFinal(plainText.getBytes(UTF8));
return new String(Base64.getEncoder().encode(encryptedData), UTF8);
}
/**
* DES解密
* @param encryptedText 已加密内容
* @param decryptKey 解密key
* @return
* @throws Exception
*/
public static String decrypt(String encryptedText, String decryptKey) throws Exception {
IvParameterSpec zeroIv = new IvParameterSpec(iv);
SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(decryptKey.getBytes(UTF8), "DES");
Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES/CBC/PKCS5Padding");
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, zeroIv);
byte decryptedData[] = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(encryptedText.getBytes(UTF8)));
return new String(decryptedData, UTF8);
}
}
AES是对称的块加密算法，加解密的过程是可逆的。
AES 加密算法是密码学中的高级加密标准，该加密算法采用对称分组密码体制，密钥长度的最少支持为128位、 192位、256位，分组长度128位，算法应易于各种硬件和软件实现。这种加密算法是美国联邦政府采用的区块加密标准。
AES 本身就是为了取代 DES 的，AES具有更好的安全性、效率和灵活性。
java代码如下：
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.security.SecureRandom;
public class AesUtils {
/**
* 加密
*
* @param content 需要加密的内容
* @param password 加密密码
* @return
*/
public static String encrypt(String content, String password) throws Exception {
StringBuilder sb = new StringBuilder();
KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");
SecureRandom secureRandom = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");
secureRandom.setSeed(password.getBytes());
kgen.init(128, secureRandom);
SecretKey secretKey = kgen.generateKey();
byte[] enCodeFormat = secretKey.getEncoded();
SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(enCodeFormat, "AES");
// 创建密码器
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
byte[] byteContent = content.getBytes("utf-8");
// 初始化
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
byte[] result = cipher.doFinal(byteContent);
// 将10进制字节数组转化为16进制字符串
for (int i = 0; i < result.length; i++) {
String hex = Integer.toHexString(result[i] & 0xFF);
if (hex.length() == 1) {
hex = '0' + hex;
}
sb.append(hex.toUpperCase());
}
return sb.toString();
}
/**
* 解密
*
* @param content 待解密内容
* @param password 解密密钥
* @return
*/
public static String decrypt(String content, String password) throws Exception {
// 将16进制字符创转为10进制字节数组
byte[] result = new byte[content.length() / 2];
for (int i = 0; i < content.length() / 2; i++) {
int high = Integer.parseInt(content.substring(i * 2, i * 2 + 1), 16);
int low = Integer.parseInt(content.substring(i * 2 + 1, i * 2 + 2), 16);
result[i] = (byte) (high * 16 + low);
}
KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");
SecureRandom secureRandom = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");
secureRandom.setSeed(password.getBytes());
kgen.init(128, secureRandom);
SecretKey secretKey = kgen.generateKey();
byte[] enCodeFormat = secretKey.getEncoded();
SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(enCodeFormat, "AES");
// 创建密码器
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
// 初始化
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
byte[] data = cipher.doFinal(result);
return new String(data);
}
}
京公网安备 11010802035086号