Java(JDK)的加密技术

柔情只为你懂 2022-08-09 02:15 297阅读 0赞

Java常规的加密方式无非：非对称加密和对称加密

*  非对称加密
    
        MD5,SHA,RSA等加密方式
 *  对称加密
    
        DES,DES3等加密方式
 *  文件加密
    
        Hash散列值

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其它加密方式：例如 DSA(公钥-私钥-验证型加密技术)，较为复杂。不在叙述。

*  MD5加密

package util;
    import java.security.MessageDigest;
    import java.security.NoSuchAlgorithmException;
    
    public class MD5_Encrypt_Util { 
    
        /** * MD5单向加密(非对称加密). * 作用：让大容量信息在用数字签名软件签署私人密钥前被"压缩"成一种保密的格式 * （就是把一个任意长度的字节串变换成一定长的十六进制数字串）。 * @author 张相逢的博客 * */
        public byte[] eccrypt(String info) throws NoSuchAlgorithmException{
            /** * MessageDigest类用于为应用程序提供信息摘要算法的功能， * 如 MD5 或 SHA 算法。简单点说就是用于生成散列码。 * 信息摘要是安全的单向哈希函数，它接收任意大小的数据，输出固定长度的哈希值 * 根据MD5算法生成MessageDigest对象 * * @author 张相逢的博客 * */
            MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("MD5");
            //将需要加密的字符串更换成数组形式
            byte[] srcBytes = info.getBytes();
            //使用srcBytes更新摘要
            md5.update(srcBytes);
            //完成哈希计算，得到result加密后的对象
            byte[] resultBytes = md5.digest();
            return resultBytes;
        }
    
        /** * 测试 * @author 张相逢的博客 * */
        public static void main(String args[]) throws NoSuchAlgorithmException{
            String msg = "张相逢的博客";
            MD5_Encrypt_Util md5 = new MD5_Encrypt_Util();
            byte[] resultBytes = md5.eccrypt(msg);
            System.out.println("密文是：" + new String(resultBytes));
            System.out.println("明文是：" + msg);
        }
    
    }

*  SHA加密

package util;
    
    import java.security.MessageDigest;
    import java.security.NoSuchAlgorithmException;
    
    /** * 非对称加密 ---单向加密 * SHA 是一种数据加密算法，该算法经过加密专家多年来的发展和改进已日益完善， * 现在已成为公认的最安全的散列算法之一，并被广泛使用。该算法的思想是接收一段明文， * 然后以一种不可逆的方式将它转换成一段（通常更小）密文， * 也可以简单的理解为取一串输入码（称为预映射或信息），并把它们转化为长度较短、 * 位数固定的输出序列即散列值（也称为信息摘要或信息认证代码）的过程。 * 散列函数值可以说时对明文的一种“指纹”或是“摘要” * 所以对散列值的数字签名就可以视为对此明文的数字签名 * * @author 张相逢 * */
    public class SHA_Encrypt_Util { 
    
        /** * @param info 要加密的字符串 * */
        public byte[] eccrypt(String info) throws NoSuchAlgorithmException{
            MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("SHA");
            byte[] srcBytes = info.getBytes();
            //使用srcBytes更新摘要
            md5.update(srcBytes);
            //完成哈希计算，得到result
            byte[] resultBytes = md5.digest();
            return resultBytes;
        }
    
        /** * 测试 */
        public static void main(String[] args) throws NoSuchAlgorithmException {
            String msg = "张相逢的博客";
            SHA_Encrypt_Util sha = new SHA_Encrypt_Util();
            byte[] resultBytes = sha.eccrypt(msg);
            System.out.println("明文是：" + msg);
            System.out.println("密文是：" + new String(resultBytes));
        }
    
    }

*  RSA加密

package util;
    
    import java.security.KeyPair;
    import java.security.KeyPairGenerator;
    import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
    import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
    import javax.crypto.Cipher;
    
    /** * 非对称加密 * * RSA 公钥加密算法是1977年由Ron Rivest、Adi Shamirh和LenAdleman在（美国麻省理工学院）开发的。 * RSA取名来自开发他们三者的名字。RSA是目前最有影响力的公钥加密算法， * 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，但那时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。 * * 其原理就是：用公钥加密 用私钥加密 * @author 张相逢的博客 * */
    public class RSA_Encrypt_Util {  
        //Cipher负责完成加密或解密工作，基于RSA
        private Cipher cipher;
        //KeyPairGenerator类用于生成公钥和私钥对，基于RSA算法生成对象
        private KeyPairGenerator keyPairGen;
        //生成一个密钥对，保存在keyPair中
        private KeyPair keyPair;
        //得到私钥
        private RSAPrivateKey privateKey ;  
        //得到公钥
        private RSAPublicKey publicKey ;
    
        public RSA_Encrypt_Util() throws Exception{
            cipher= cipher = Cipher.getInstance("RSA");
            //创建密钥生成器
            keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
            //初始化密钥对生成器，密钥大小为1024位
            keyPairGen.initialize(1024);
            keyPair=keyPairGen.generateKeyPair();
            privateKey=(RSAPrivateKey)keyPair.getPrivate();
            publicKey = (RSAPublicKey)keyPair.getPublic();
        }
    
        /** * 加密 * @param srcBytes 需要加密的字符串 */
        protected byte[] encrypt(byte[] srcBytes) throws Exception{
            //根据公钥，对Cipher对象进行初始化
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
            byte[] resultBytes = cipher.doFinal(srcBytes);
            return resultBytes;
        }
    
        /** * 解密 * @param privateKey 需要加密的字符串 */
        protected byte[] decrypt(byte[] srcBytes) throws Exception{
            if(privateKey!=null){
                //Cipher负责完成加密或解密工作，基于RSA
                Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
                //根据公钥，对Cipher对象进行初始化
                cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
                byte[] resultBytes = cipher.doFinal(srcBytes);
                return resultBytes;
            }
            return null;
        }
    
        /** * 测试 */
        public static void main(String[] args) throws Exception{
            RSA_Encrypt_Util rsa = new RSA_Encrypt_Util();
            String msg = "张相逢的博客";
            //用公钥加密
            byte[] srcBytes = msg.getBytes();
            byte[] resultBytes = rsa.encrypt(srcBytes);
            //用私钥解密
            byte[] decBytes = rsa.decrypt(resultBytes);
            System.out.println("明文是:" + msg);
            System.out.println("加密后是:" + new String(resultBytes));
            System.out.println("解密后是:" + new String(decBytes));
        }
    
    }

*  DES加密(对称加密)

package util;
    import java.security.InvalidKeyException;
    import java.security.NoSuchAlgorithmException;
    import java.security.Security;
    
    import javax.crypto.BadPaddingException;
    import javax.crypto.Cipher;
    import javax.crypto.IllegalBlockSizeException;
    import javax.crypto.KeyGenerator;
    import javax.crypto.NoSuchPaddingException;
    import javax.crypto.SecretKey;
    
    /** * 对称加密DES * * DES算法为密码体制中的对称密码体制，又被成为美国数据加密标准， * 是1972年美国IBM公司研制的对称密码体制加密算法。 * 明文按64位进行分组, 密钥长64位， * 密钥事实上是56位参与DES运算（第8、16、24、32、40、48、56、64位是校验位， * 使得每个密钥都有奇数个1）分组后的明文组和56位的密钥按位替代或交换的方法形成密文组的加密方法。 * * @author 张相逢的博客 * */
    
    public class DES_Encrypt_Util { 
    
        //KeyGenerator 提供对称密钥生成器的功能，支持各种算法
        private KeyGenerator keygen;
        //SecretKey 负责保存对称密钥
        private SecretKey deskey;
        //Cipher负责完成加密或解密工作
        private Cipher c;
        //该字节数组负责保存加密的结果
        private byte[] cipherByte;
    
        public DES_Encrypt_Util() throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException{
            Security.addProvider(new com.sun.crypto.provider.SunJCE());
            //实例化支持DES算法的密钥生成器(算法名称命名需按规定，否则抛出异常)
            keygen = KeyGenerator.getInstance("DES");
            //生成密钥
            deskey = keygen.generateKey();
            //生成Cipher对象,指定其支持的DES算法
            c = Cipher.getInstance("DES");
        }
    
        /** * 对字符串加密 * @param str 需要加密的字符串 */
        public byte[] Encrytor(String str) throws InvalidKeyException,
                IllegalBlockSizeException, BadPaddingException {
            // 根据密钥，对Cipher对象进行初始化，ENCRYPT_MODE表示加密模式
            c.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, deskey);
            byte[] src = str.getBytes();
            // 加密，结果保存进cipherByte
            cipherByte = c.doFinal(src);
            return cipherByte;
        }
    
        /** * 对字符串解密 * * @param buff 需要加密的字符串 */
        public byte[] Decryptor(byte[] buff) throws InvalidKeyException,
                IllegalBlockSizeException, BadPaddingException {
            // 根据密钥，对Cipher对象进行初始化，DECRYPT_MODE表示解密模式
            c.init(Cipher.DECRYPT_MODE, deskey);
            cipherByte = c.doFinal(buff);
            return cipherByte;
        }
    
        /** * 测试 */
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            DES_Encrypt_Util DES = new DES_Encrypt_Util();
            String msg ="张相逢的博客";
            byte[] encontent = DES.Encrytor(msg);//加密
            byte[] decontent = DES.Decryptor(encontent);//解密
            System.out.println("明文是:" + msg);
            System.out.println("加密后:【" + new String(encontent)+"】");
            System.out.println("解密后:" + new String(decontent));
        }
    
    }

*  DES3加密(对称加密)

package util;
    
    import java.security.InvalidKeyException;
    import java.security.NoSuchAlgorithmException;
    import java.security.Security;
    
    import javax.crypto.BadPaddingException;
    import javax.crypto.Cipher;
    import javax.crypto.IllegalBlockSizeException;
    import javax.crypto.KeyGenerator;
    import javax.crypto.NoSuchPaddingException;
    import javax.crypto.SecretKey;
    
    /** * 对称加密 * * 3DES又称Triple DES，是DES加密算法的一种模式，它使用3条56位的密钥对3DES * 数据进行三次加密。数据加密标准（DES）是美国的一种由来已久的加密标准，它使用对称密钥加密法， * 并于1981年被ANSI组织规范为ANSI X.3.92。DES使用56位密钥和密码块的方法，而在密码块的方法中， * 文本被分成64位大小的文本块然后再进行加密。比起最初的DES，3DES更为安全。 * * 其具体实现如下： * 设Ek()和Dk()代表DES算法的加密和解密过程，K代表DES算法使用的密钥，P代表明文，C代表密文， * 这样， 　　 * 3DES加密过程为：C=Ek3(Dk2(Ek1(P))) * 3DES解密过程为：P=Dk1((EK2(Dk3(C))) * * @author 张相逢的博客 * */
    public class DES3_Encrypt_Util { 
    
        // KeyGenerator 提供对称密钥生成器的功能，支持各种算法
        private KeyGenerator keygen;
        // SecretKey 负责保存对称密钥
        private SecretKey deskey;
        // Cipher负责完成加密或解密工作
        private Cipher c;
        // 该字节数组负责保存加密的结果
        private byte[] cipherByte;
    
        public DES3_Encrypt_Util() throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException {
            Security.addProvider(new com.sun.crypto.provider.SunJCE());
            // 实例化支持DES算法的密钥生成器(算法名称命名需按规定，否则抛出异常)
            keygen = KeyGenerator.getInstance("DESede");
            // 生成密钥
            deskey = keygen.generateKey();
            // 生成Cipher对象,指定其支持的DES算法
            c = Cipher.getInstance("DESede");
        }
    
        /** * 对字符串加密 * * @param str 需要加密的字符串 */
        public byte[] Encrytor(String str) throws InvalidKeyException,
                IllegalBlockSizeException, BadPaddingException {
            // 根据密钥，对Cipher对象进行初始化，ENCRYPT_MODE表示加密模式
            c.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, deskey);
            byte[] src = str.getBytes();
            // 加密，结果保存进cipherByte
            cipherByte = c.doFinal(src);
            return cipherByte;
        }
    
        /** * 对字符串解密 * @param buff 需要解密的字符串 */
        public byte[] Decryptor(byte[] buff) throws InvalidKeyException,
                IllegalBlockSizeException, BadPaddingException {
            // 根据密钥，对Cipher对象进行初始化，DECRYPT_MODE表示加密模式
            c.init(Cipher.DECRYPT_MODE, deskey);
            cipherByte = c.doFinal(buff);
            return cipherByte;
        }
    
        /** * 测试 */
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            DES3_Encrypt_Util des = new DES3_Encrypt_Util();
            String msg ="张相逢的博客";
            byte[] encontent = des.Encrytor(msg);
            byte[] decontent = des.Decryptor(encontent);
            System.out.println("明文是:" + msg);
            System.out.println("加密后:" + new String(encontent));
            System.out.println("解密后:" + new String(decontent));
    
        }
    
    }

*  hash文件散列值加密
    
        作用：可用于识别文件是否重复上传（同一个文件的hash散列值是相同的，不会因为修改了名字散列值而变化。）。我测试的文件，前两个文件内容一样，文件名字以及拓展名都不一样，最后一个文件和前两个文件内容一样。用于观察变化！！！

package util;
    
    import java.io.FileInputStream;
    import java.io.InputStream;
    import java.security.MessageDigest;
    import java.util.ArrayList;
    import java.util.List;
    
    /** * 非对称加密 * * 对于文件的哈希算法加密 * * 作用：可用此检测两个文件是否是同一个文件 * 对现有文件加密访问，可检测文件是否重复上传 * @author 张相逢的博客 * */
    public class HashFile_Encrypt_Util { 
    
        public static final char[] hexChar = { 
                '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f' };
        public static final String[] hashTypes = new String[] { "MD2", "MD5", "SHA1", "SHA-256", "SHA-384", "SHA-512" };
    
        public void MD5File(String fileName) throws Exception{
            //String fileName = args[0];
            System.out.println("需要获取hash的文件为：　" + fileName);
            List<MessageDigest> mds = new ArrayList<MessageDigest>();
            for (String hashType : hashTypes) {
                MessageDigest md = MessageDigest.getInstance(hashType);
                mds.add(md);
            }
            InputStream fis = null;
            try {
                fis = new FileInputStream(fileName);
                byte[] buffer = new byte[1024];
                int numRead = 0;
                while ((numRead = fis.read(buffer)) > 0) {
                    for (MessageDigest md : mds) {
                        md.update(buffer, 0, numRead);
                    }
                }
            } catch (Exception ex) {
                ex.printStackTrace();
            } finally {
                if (fis != null) {
                    fis.close();
                }
            }
            for (MessageDigest md : mds) {
                System.out.println(md.getAlgorithm() + " == " + toHexString(md.digest()));
            }
        }
    
    
        public static void main(String[] args) throws Exception {
            String[] fileName = new String[] {
       "E:/test1.exe","E:/test2.ini","E:/test3.ini"};
            HashFile_Encrypt_Util files  = new HashFile_Encrypt_Util();
            for(int i=0;i<fileName.length;i++){
                files.MD5File(fileName[i]);
            } 
    
    
        }
    
        public static String toHexString(byte[] b) {
            StringBuilder sb = new StringBuilder(b.length * 2);
            for (int i = 0; i < b.length; i++) {
                sb.append(hexChar[(b[i] & 0xf0) >>> 4]);
                sb.append(hexChar[b[i] & 0x0f]);
            }
            return sb.toString();
        }
    
    }

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