Java 对称加密DES、3DES、AES 算法

Java 对称加密DES、3DES、AES 算法

一、对称加密算法

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。（by 百度百科）

1、常用算法

在对称加密算法中常用的算法有：DES、3DES、TDEA、Blowfish、RC2、RC4、RC5、IDEA、SKIPJACK等。

2、算法特征

1、加密方和解密方使用同一个密钥；
2、加密解密的速度比较快，适合数据比较长时的使用；
3、密钥传输的过程不安全，且容易被破解，密钥管理也比较麻烦；

3、加密工具

1、openssl，它使用了libcrypto加密库、libssl库即TLS/SSL协议的实现库等。TLS/SSL是基于会话的、实现了身份认证、数据机密性和会话完整性的TLS/SSL库。openssl官网。
2、gpg

4、优缺点

对称加密算法的优点是算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高。

对称加密算法的缺点是在数据传送前，发送方和接收方必须商定好秘钥，然后使双方都能保存好秘钥。其次如果一方的秘钥被泄露，那么加密信息也就不安全了。另外，每对用户每次使用对称加密算法时，都需要使用其他人不知道的独一秘钥，这会使得收、发双方所拥有的钥匙数量巨大，密钥管理成为双方的负担。

5、加解密通信模型

如下图

二、常用单向加密算法及实现代码

1、DES（Data Encryption Standard）

数据加密标准，速度较快，适用于加密大量数据的场合；

特点：密钥偏短（56位）、生命周期短（避免被破解）；

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

2、3DES（Triple DES）

基于DES，对一块数据用三个不同的密钥进行三次加密，强度更高；

缺点：处理速度较慢、密钥计算时间较长、加密效率不高

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

3、AES（Advanced Encryption Standard）

高级加密标准，是下一代的加密算法标准，速度快，安全级别高，支持128、192、256、512位密钥的加密；

特点：密钥建立时间短、灵敏性好、内存需求低、安全性高

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

注意：

1、秘钥key的长度，不能随便一个String
2、生成出的密文存在乱码，这是正常现象，解决方法再将密文进行base64编码，解密时先base64解码

三、使用Hutool工具类

Hutool是一个Java工具包，也只是一个工具包，它帮助我们简化每一行代码，减少每一个方法，让Java语言也可以“甜甜的”。Hutool最初是我项目中“util”包的一个整理，后来慢慢积累并加入更多非业务相关功能，并广泛学习其它开源项目精髓，经过自己整理修改，最终形成丰富的开源工具集。

官网地址

绝不重复造轮子，使用Hutool-crypto。

加密分为三种：

对称加密（symmetric），例如：AES、DES等
非对称加密（asymmetric），例如：RSA、DSA等
摘要加密（digest），例如：MD5、SHA-1、SHA-256、HMAC等

hutool-crypto针对这三种加密类型分别封装，并提供常用的大部分加密算法。

1、添加POM依赖

<dependency>
    <groupId>cn.hutool</groupId>
    <artifactId>hutool-all</artifactId>
    <version>4.6.3</version>
</dependency>

2、DES加密示例

package cn.pconline;

import cn.hutool.crypto.SecureUtil;

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        // DES 加密示例
        String cookieKey = "HutoolHutoolHutoolHutool";
        String value = "Hutool是一个Java工具包，也只是一个工具包，它帮助我们简化每一行代码，减少每一个方法，让Java语言也可以“甜甜的”。";

        //加密
        byte[] desValue1 = SecureUtil.desede(cookieKey.getBytes()).encrypt(value.getBytes());
        System.out.println(new String(desValue1));
        //解密
        System.out.println(SecureUtil.desede(cookieKey.getBytes()).decryptStr(desValue1));
        
        //加密
        //自带base64编码方法
        String desValue2 = SecureUtil.desede(cookieKey.getBytes()).encryptBase64(value.getBytes());
        System.out.println(desValue2);
        //解密
        System.out.println(SecureUtil.desede(cookieKey.getBytes()).decryptStr(desValue2));
		/* 
		hluTqr/nDL/QTxWo4d47yWLjSFqY/WS14Muv9XrPp6V/1j/pcqIF8XIeGod8woyrNxkWCQgEH7Iw5xFiV77bhgent8Mj4i7EgwIvH8J1D3aRLFBseqv7WgKHUdPJNMmD/zG+BAR0xijKFQkXQg5AlvIYNiWNQI1umCMMeKtA4P6Gsmg8WBAioJYD23WLYmfRJlJ7LHnf0cKAfHPF0YytE/kXnugoTrJ2
		Hutool是一个Java工具包，也只是一个工具包，它帮助我们简化每一行代码，减少每一个方法，让Java语言也可以“甜甜的”。
		*/
    }
}

原文链接：

http://blog.csdn.net/smartbetter/article/details/54017759

PS: 9月10日，今天马云正式宣布，辞任阿里巴巴董事局主席。江湖再见~~