1.引言
在实际工作中我们常常会遇到对数据进行加密解密的工作(如对密码数据的保护或者对网络传输的数据进行保护),因为数据加密解密需要非常复杂、高效的算法,所以通常对于一般的程序员是无法完成的工作,即使对于一些公开的加密算法进行编程都是一件非常艰巨的任务(少数智商及高的程序员除外)。幸运的是现在有很多加解密算法有现成的API,我们只要了解一些加解密的工作原理,能够使用一些加解密API来完成数据保护的工作就可以了。
2.密码学简介
密码学主要包括密码编码学(加密)和密码分析学(解密)。
2.1密码学的几个主要作用:
A. Confidentiality
机密行,对数据进行保护;
B. Authentication
鉴别性,确定收到消息的接收人是数据应该正确送达的人,入侵者不能进行伪装;
C. Integrity
完整行,消息的接受者能够判断出接收的数据是否正确,是否在传输过程中遭到篡改;
D. No repudiation
抵赖性,发送数据的人不能在事后不承认自己发过的数据。
2.2数据加解密模型
加解密算法分为两种:受限制的安全算法和非受限的安全算法。受限制的安全算法出现的比较早,最初用于军方,对一些机密的数据进行加密,由于这种安全算法算法保密,所以使用率低,而且实际加密效果并不理想。非受限安全算法是一些公开的算法,使用率高,这些算法都是基于密钥的算法,现在我们主要使用的主要是这种算法。
下面就是一个数据加解密的模型。
―――加密密钥―――解密密钥―――― | | 明文->加密->密文->解密->原始明文
数据通过加密密钥进行加密,在解密的时候必须通过相应的解密密钥才能得到原始明文。
2.3数据加密的常用算法
目前常用的加密算法包括对称密钥加密算法,公开密钥加密算法等等。对称密钥加密算法包括:DES,IDEA,3DES等。公开密钥加密算法包括RSA,ECC等。
2.4 DES算法简介
DES即分组加密算法,明文密文都使用64位数据分组;采用对称算法,加密和解密算法相同,但是使用的密钥不同,密钥使用56位数;由于算法只使用了简单的数据逻辑和算术运算,所以实现起来相对简单。本文就使用DES算法来给出一个加解密工具类。
3.java 实现的对字符串加解密工具类
import java.io.*; import javax.crypto.*; import javax.crypto.spec.*; import java.security.*; import java.security.spec.*; import com.sun.crypto.provider.SunJCE; import java.io.Serializable; /** * 提供加密算法,可以对输入的字符串进行加密、解密操作 */ public class EncryptData { byte[] encryptKey; DESedeKeySpec spec; SecretKeyFactory keyFactory; SecretKey theKey; Cipher cipher; IvParameterSpec IvParameters; public EncryptData() { try { // 检测是否有 TripleDES 加密的供应程序 // 如无,明确地安装SunJCE 供应程序 try{ Cipher c = Cipher.getInstance("DESede"); } catch (Exception e) { System.err.println("Installling SunJCE provider."); Provider sunjce = new com.sun.crypto.provider.SunJCE(); Security.addProvider(sunjce); } // 创建一个密钥 encryptKey = "This is a test DESede Key".getBytes(); // 为上一密钥创建一个指定的 DESSede key spec = new DESedeKeySpec(encryptKey); // 得到 DESSede keys keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance("DESede"); // 生成一个 DESede 密钥对象 theKey = keyFactory.generateSecret(spec); // 创建一个 DESede 密码 cipher = Cipher.getInstance("DESede/CBC/PKCS5Padding"); // 为 CBC 模式创建一个用于初始化的 vector 对象 IvParameters = new IvParameterSpec(new byte[]{12,34,56,78,90,87,65,43} ); } catch (Exception exc) { // 记录加密或解密操作错误 } } /** * 加密算法 * @param password 等待加密的密码 * @return 加密以后的密码 * @throws Exception */ public byte[] encrypt(String password) { String encrypted_password = null; byte[] encrypted_pwd = null; try { // 以加密模式初始化密钥 cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,theKey,IvParameters); // 加密前的密码(旧) byte[] plainttext = password.getBytes(); // 加密密码 encrypted_pwd = cipher.doFinal(plainttext); // 转成字符串,得到加密后的密码(新) encrypted_password = new String(encrypted_pwd); } catch(Exception ex) { // 记录加密错误 } return encrypted_pwd; } /** * 解密算法 * @param password 加过密的密码 * @return 解密后的密码 */ public String decrypt(byte[] password) { String decrypted_password = null; try { // 以解密模式初始化密钥 cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE,theKey,IvParameters); // 构造解密前的密码 byte[] decryptedPassword = password; // 解密密码 byte[] decrypted_pwd = cipher.doFinal(decryptedPassword); // 得到结果 decrypted_password = new String(decrypted_pwd); } catch(Exception ex) { // 记录解密错误 } return decrypted_password; } }