常见的安全算法

程序员文章站 2022-06-05 14:13:11

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本文整理了常见的安全算法，包括MD5、SHA、DES、AES、RSA等，并写了完整的工具类（Java 版），工具类包含测试。

一、数字摘要算法

数字摘要也称为消息摘要，它是一个唯一对应一个消息或文本的固定长度的值，它由一个单向Hash函数对消息进行计算而产生。如果消息在传递的途中改变了，接收者通过对收到消息采用相同的Hash重新计算，新产生的摘要与原摘要进行比较，就可知道消息是否被篡改了，因此消息摘要能够验证消息的完整性。消息摘要采用单向Hash函数将需要计算的内容”摘要”成固定长度的串，这个串亦称为数字指纹。这个串有固定的长度，且不同的明文摘要成密文，其结果总是不同的(相对的)，而同样的明文其摘要必定一致。这样这串摘要便可成为验证明文是否是”真身”的”指纹”了。

1. Md5

MD5即Message Digest Algorithm 5(信息摘要算法5)，是数字摘要算法一种实现，用于确保信息传输完整性和一致性，摘要长度为128位。 MD5由MD4、 MD3、 MD2改进而来，主要增强算法复杂度和不可逆性，该算法因其普遍、稳定、快速的特点，在产业界得到了极为广泛的使用，目前主流的编程语言普遍都已有MD5算法实现。

import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;

/**
 * Message Digest Algorithm 5(信息摘要算法5)
 */
public class MD5Util {
    /**
     * Constructs the MD5Util object and sets the string whose MD5Util is to be
     * computed.
     * 
     * @param inStr
     *    the <code>String</code> whose MD5Util is to be computed
     */


    public final static String COMMON_KEY="zhongzhuoxin#@!321";
    public MD5Util() {

    }

    public final static String str2MD5(String inStr) {
        char hexDigits[] = { '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9',
                'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f' };
        try {
            byte[] strTemp = inStr.getBytes("UTF-8");
            MessageDigest mdTemp = MessageDigest.getInstance("MD5");
            mdTemp.update(strTemp);
            byte[] md = mdTemp.digest();
            int j = md.length;
            char str[] = new char[j * 2];
            int k = 0;
            for (int i = 0; i < j; i++) {
                byte byte0 = md[i];
                str[k++] = hexDigits[byte0 >>> 4 & 0xf];
                str[k++] = hexDigits[byte0 & 0xf];
            }
            return new String(str);
        } catch (Exception e) {
            return null;
        }
    }




    //--MD5Util
    private static final char HEX_DIGITS[] = { '0', '1', '2', '3', '4', '5',
            '6', '7', '8', '9', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F' };

    public static String toHexString(byte[] b) { // String to byte
        StringBuilder sb = new StringBuilder(b.length * 2);
        for (int i = 0; i < b.length; i++) {
            sb.append(HEX_DIGITS[(b[i] & 0xf0) >>> 4]);
            sb.append(HEX_DIGITS[b[i] & 0x0f]);
        }
        return sb.toString();
    }

    public static String AndroidMd5(String s) {
        try {
            // Create MD5Util Hash
            MessageDigest digest = MessageDigest
                    .getInstance("MD5");
            digest.update(s.getBytes());
            byte messageDigest[] = digest.digest();

            return toHexString(messageDigest);
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        return "";
    }

    public static void main(String[] args) {

        String m = MD5Util.str2MD5("swwwwwwwwwwdkinner");

        System.out.print(m.length() + "    ");
        System.out.println(m);

    }
}

2.SHA

SHA的全称是Secure Hash Algorithm，即安全散列算法。 1993年，安全散列算法(SHA)由美国国家标准和技术协会（NIST)提出，并作为联邦信息处理标准(FIPS PUB 180)公布， 1995年又发布了一个修订版FIPS PUB 180-1，通常称之为SHA-1。 SHA-1是基于MD4算法的，现在已成为公认的最安全的散列算法之一，并被广泛使用。SHA-1算法生成的摘要信息的长度为160位，由于生成的摘要信息更长，运算的过程更加复杂，在相同的硬件上， SHA-1的运行速度比MD5更慢，但是也更为安全。



import com.google.common.base.Strings;

import java.security.MessageDigest;

/**
 * SHA的全称是Secure Hash Algorithm，即安全散列算法
 * Created by fangzhipeng on 2017/3/21.
 */
public class SHAUtil {

    /**
     * 定义加密方式
     */
    private final static String KEY_SHA = "SHA";
    private final static String KEY_SHA1 = "SHA-1";
    /**
     * 全局数组
     */
    private final static String[] hexDigits = { "0", "1", "2", "3", "4", "5",
            "6", "7", "8", "9", "a", "b", "c", "d", "e", "f" };

    /**
     * 构造函数
     */
    public SHAUtil() {

    }

    /**
     * SHA 加密
     * @param data 需要加密的字节数组
     * @return 加密之后的字节数组
     * @throws Exception
     */
    public static byte[] encryptSHA(byte[] data) throws Exception {
        // 创建具有指定算法名称的信息摘要
//        MessageDigest sha = MessageDigest.getInstance(KEY_SHA);
        MessageDigest sha = MessageDigest.getInstance(KEY_SHA1);
        // 使用指定的字节数组对摘要进行最后更新
        sha.update(data);
        // 完成摘要计算并返回
        return sha.digest();
    }

    /**
     * SHA 加密
     * @param data 需要加密的字符串
     * @return 加密之后的字符串
     * @throws Exception
     */
    public static String encryptSHA(String data) throws Exception {
        // 验证传入的字符串
        if (Strings.isNullOrEmpty(data)) {
            return "";
        }
        // 创建具有指定算法名称的信息摘要
        MessageDigest sha = MessageDigest.getInstance(KEY_SHA);
        // 使用指定的字节数组对摘要进行最后更新
        sha.update(data.getBytes());
        // 完成摘要计算
        byte[] bytes = sha.digest();
        // 将得到的字节数组变成字符串返回
        return byteArrayToHexString(bytes);
    }

    /**
     * 将一个字节转化成十六进制形式的字符串
     * @param b 字节数组
     * @return 字符串
     */
    private static String byteToHexString(byte b) {
        int ret = b;
        //System.out.println("ret = " + ret);
        if (ret < 0) {
            ret += 256;
        }
        int m = ret / 16;
        int n = ret % 16;
        return hexDigits[m] + hexDigits[n];
    }

    /**
     * 转换字节数组为十六进制字符串
     * @param bytes 字节数组
     * @return 十六进制字符串
     */
    private static String byteArrayToHexString(byte[] bytes) {
        StringBuffer sb = new StringBuffer();
        for (int i = 0; i < bytes.length; i++) {
            sb.append(byteToHexString(bytes[i]));
        }
        return sb.toString();
    }

    /**
     * 测试方法
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String key = "123";
        System.out.println(encryptSHA(key));
    }
}

二、对称加密

对称加密算法是应用较早的加密算法，技术成熟。在对称加密算法中，数据发送方将明文(原始数据)和加***一起经过特殊加密算法处理后，生成复杂的加密密文进行发送，数据接收方收到密文后，若想读取原文，则需要使用加密使用的**及相同算法的逆算法对加密的密文进行解密，才能使其恢复成可读明文。在对称加密算法中，使用的**只有一个，发送和接收双方都使用这个**对数据进行加密和解密，这就要求加密和解密方事先都必须知道加密的**。

1. DES算法

1973 年，美国国家标准局(NBS)在认识到建立数据保护标准既明显又急迫的情况下，开始征集联邦数据加密标准的方案。 1975 年3月17日， NBS公布了IBM公司提供的密码算法，以标准建议的形式在全国范围内征求意见。经过两年多的公开讨论之后， 1977 年7月15日， NBS宣布接受这建议，作为联邦信息处理标准46 号数据加密标准(Data Encryptin Standard)，即DES正式颁布，供商业界和非国防性*部门使用。DES算法属于对称加密算法，明文按64位进行分组，**长64位，但事实上只有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**都有奇数个1),分组后的明文和56位的**按位替代或交换的方法形成密文。由于计算机运算能力的增强，原版DES密码的**长度变得容易被暴力**，因此演变出了3DES算法。 3DES是DES向AES过渡的加密算法，它使用3条56位的**对数据进行三次加密，是DES的一个更安全的变形



import java.io.IOException;
import java.security.SecureRandom;

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.SecretKeyFactory;
import javax.crypto.spec.DESKeySpec;


import sun.misc.BASE64Decoder;
import sun.misc.BASE64Encoder;

/**
 * Data Encryptin Standard
 * 数据加密标准
 */
public class DESUtil {


    private final static String DES = "DES";

    /**
     * Description 根据键值进行加密
     *
     * @param data
     * @param key  加密键byte数组
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String encrypt(String data, String key) throws Exception {
        byte[] bt = encrypt(data.getBytes(), key.getBytes());
        String strs = new BASE64Encoder().encode(bt);
        return strs;
    }

    /**
     * Description 根据键值进行解密
     *
     * @param data
     * @param key  加密键byte数组
     * @return
     * @throws IOException
     * @throws Exception
     */
    public static String decrypt(String data, String key) throws Exception,
            Exception {
        if (data == null)
            return null;
        BASE64Decoder decoder = new BASE64Decoder();
        byte[] buf = decoder.decodeBuffer(data);
        byte[] bt = decrypt(buf, key.getBytes());
        return new String(bt);
    }

    /**
     * Description 根据键值进行加密
     *
     * @param data
     * @param key  加密键byte数组
     * @return
     * @throws Exception
     */
    private static byte[] encrypt(byte[] data, byte[] key) throws Exception {
        // 生成一个可信任的随机数源
        SecureRandom sr = new SecureRandom();

        // 从原始**数据创建DESKeySpec对象
        DESKeySpec dks = new DESKeySpec(key);

        // 创建一个**工厂，然后用它把DESKeySpec转换成SecretKey对象
        SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(DES);
        SecretKey securekey = keyFactory.generateSecret(dks);

        // Cipher对象实际完成加密操作
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(DES);

        // 用**初始化Cipher对象
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, securekey, sr);

        return cipher.doFinal(data);
    }


    /**
     * Description 根据键值进行解密
     *
     * @param data
     * @param key  加密键byte数组
     * @return
     * @throws Exception
     */
    private static byte[] decrypt(byte[] data, byte[] key) throws Exception {
        // 生成一个可信任的随机数源
        SecureRandom sr = new SecureRandom();

        // 从原始**数据创建DESKeySpec对象
        DESKeySpec dks = new DESKeySpec(key);

        // 创建一个**工厂，然后用它把DESKeySpec转换成SecretKey对象
        SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(DES);
        SecretKey securekey = keyFactory.generateSecret(dks);

        // Cipher对象实际完成解密操作
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(DES);

        // 用**初始化Cipher对象
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, securekey, sr);

        return cipher.doFinal(data);
    }

    public static void main(String[]args)throws Exception{
       String  sStr=encrypt("122222112222:12343232323:jajwwwwslwskwkkwksk","wew2323w233321ws233w");
       System.out.println(sStr);
       String mStr=decrypt(sStr,"wew2323w233321ws233w");
       System.out.println(mStr);
    }
}

2. AES

AES的全称是Advanced Encryption Standard，即高级加密标准，该算法由比利时密码学家Joan Daemen和Vincent Rijmen所设计，结合两位作者的名字，又称Rijndael加密算法，是美国联邦*采用的一种对称加密标准，这个标准用来替代原先的DES算法，已经广为全世界所使用，已然成为对称加密算法中最流行的算法之一。AES算法作为新一代的数据加密标准汇聚了强安全性、高性能、高效率、易用和灵活等优
点，设计有三个**长度:128,192,256位，比DES算法的加密强度更高，更为安全。


import java.io.IOException;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.SecureRandom;
import java.util.Base64;
import java.util.Scanner;

import javax.crypto.BadPaddingException;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.IllegalBlockSizeException;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.NoSuchPaddingException;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

import sun.misc.BASE64Decoder;
import sun.misc.BASE64Encoder;

/**
 * Created by fangzhipeng on 2017/3/21.
 */
public class AESUtil {

    static  byte[]  key = "[email protected]#[email protected]#$s^&3*&^4".getBytes();
    final static String algorithm="AES";

    public static String encrypt(String data){

        byte[] dataToSend = data.getBytes();
        Cipher c = null;
        try {
            c = Cipher.getInstance(algorithm);
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchPaddingException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        SecretKeySpec k =  new SecretKeySpec(key, algorithm);
        try {
            c.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, k);
        } catch (InvalidKeyException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        byte[] encryptedData = "".getBytes();
        try {
            encryptedData = c.doFinal(dataToSend);
        } catch (IllegalBlockSizeException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (BadPaddingException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        byte[] encryptedByteValue =     Base64.getEncoder().encode(encryptedData);
        return  new String(encryptedByteValue);//.toString();
    }

    public static String decrypt(String data){

        byte[] encryptedData  =  Base64.getDecoder().decode(data);
        Cipher c = null;
        try {
            c = Cipher.getInstance(algorithm);
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchPaddingException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        SecretKeySpec k =
                new SecretKeySpec(key, algorithm);
        try {
            c.init(Cipher.DECRYPT_MODE, k);
        } catch (InvalidKeyException e1) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e1.printStackTrace();
        }
        byte[] decrypted = null;
        try {
            decrypted = c.doFinal(encryptedData);
        } catch (IllegalBlockSizeException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (BadPaddingException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        return new String(decrypted);
    }

    public static void main(String[] args){
        String password=encrypt("12233440988:1239874389888:dd333");
        System.out.println(password);
        System.out.println(decrypt(password));
    }
}

三、非对称加密

非对称加密算法又称为公开**加密算法，它需要两个**，一个称为公开**(public key)，即公钥，另一个称为私有**(private key)，即私钥。公钥与私钥需要配对使用，如果用公钥对数据进行加密，只有用对应的私钥才能进行解密，而如果使用私钥对数据进行加密，那么只有用对应的公钥才能进行解密。因为加密和解密使用的是两个不同的**，所以这种算法称为非对称加密算法。非对称加密算法实现机密信息交换的基本过程是：甲方生成一对**并将其中的一把作为公钥向其它人公开，得到该公钥的乙方使用该**对机密信息进行加密后再发送给甲方，甲方再使用自己保存的另一把专用**，即私钥，对加密后的信息进行解密。

RSA

RSA非对称加密算法是1977年由Ron Rivest、 Adi Shamirh和LenAdleman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非对称加密算法，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，但反过来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***。


/**
 * Created by fangzhipeng on 2017/3/21.
 * RSA ：RSA非对称加密算法是1977年由Ron Rivest、 Adi Shamirh和LenAdleman开发   *  的， RSA取名来
 *  自开发他们三者的名字。
 * 参考：http://blog.csdn.net/wangqiuyun/article/details/42143957
 */

import java.io.*;
import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.KeyFactory;
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.SecureRandom;

import java.security.interfaces.RSAPrivateKey;
import java.security.interfaces.RSAPublicKey;
import java.security.spec.InvalidKeySpecException;
import java.security.spec.PKCS8EncodedKeySpec;
import java.security.spec.X509EncodedKeySpec;
import java.util.Base64;

import javax.crypto.BadPaddingException;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.IllegalBlockSizeException;
import javax.crypto.NoSuchPaddingException;
public class RSAUtil {


    /**
     * 字节数据转字符串专用集合
     */
    private static final char[] HEX_CHAR = { '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6',
            '7', '8', '9', 'a', 'b', 'c', 'd', 'e', 'f' };

    /**
     * 随机生成**对
     */
    public static void genKeyPair(String filePath) {
        // KeyPairGenerator类用于生成公钥和私钥对，基于RSA算法生成对象
        KeyPairGenerator keyPairGen = null;
        try {
            keyPairGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        // 初始化**对生成器，**大小为96-1024位
        keyPairGen.initialize(1024,new SecureRandom());
        // 生成一个**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();
        try {
            // 得到公钥字符串
            // 得到私钥字符串
            String privateKeyString =new String( Base64.getEncoder().encode(privateKey.getEncoded()));
            String publicKeyString =new String( Base64.getEncoder().encode(publicKey.getEncoded()));
            // 将**对写入到文件

            File file1=new File(filePath + "publicKey.keystore");
            File file2=new File(filePath + "privateKey.keystore");
            if(!file1.exists()) {
                file1.createNewFile();
            }
            if(!file2.exists()) {
                file2.createNewFile();
            }
            FileWriter pubfw = new FileWriter(filePath + "/publicKey.keystore");
            FileWriter prifw = new FileWriter(filePath + "/privateKey.keystore");
            BufferedWriter pubbw = new BufferedWriter(pubfw);
            BufferedWriter pribw = new BufferedWriter(prifw);
            pubbw.write(publicKeyString);
            pribw.write(privateKeyString);
            pubbw.flush();
            pubbw.close();
            pubfw.close();
            pribw.flush();
            pribw.close();
            prifw.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 从文件中输入流中加载公钥
     *
     * @param
     *
     * @throws Exception
     *             加载公钥时产生的异常
     */
    public static String loadPublicKeyByFile(String path) throws Exception {
        try {
            BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(path
                    + "/publicKey.keystore"));
            String readLine = null;
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            while ((readLine = br.readLine()) != null) {
                sb.append(readLine);
            }
            br.close();
            return sb.toString();
        } catch (IOException e) {
            throw new Exception("公钥数据流读取错误");
        } catch (NullPointerException e) {
            throw new Exception("公钥输入流为空");
        }
    }

    /**
     * 从字符串中加载公钥
     *
     * @param publicKeyStr
     *            公钥数据字符串
     * @throws Exception
     *             加载公钥时产生的异常
     */
    public static RSAPublicKey loadPublicKeyByStr(String publicKeyStr)
            throws Exception {
        try {
            byte[] buffer = Base64.getDecoder().decode(publicKeyStr);
            KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
            X509EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(buffer);
            return (RSAPublicKey) keyFactory.generatePublic(keySpec);
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            throw new Exception("无此算法");
        } catch (InvalidKeySpecException e) {
            throw new Exception("公钥非法");
        } catch (NullPointerException e) {
            throw new Exception("公钥数据为空");
        }
    }

    /**
     * 从文件中加载私钥
     *
     * @param
     *
     * @return 是否成功
     * @throws Exception
     */
    public static String loadPrivateKeyByFile(String path) throws Exception {
        try {
            BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(path
                    + "/privateKey.keystore"));
            String readLine = null;
            StringBuilder sb = new StringBuilder();
            while ((readLine = br.readLine()) != null) {
                sb.append(readLine);
            }
            br.close();
            return sb.toString();
        } catch (IOException e) {
            throw new Exception("私钥数据读取错误");
        } catch (NullPointerException e) {
            throw new Exception("私钥输入流为空");
        }
    }

    public static RSAPrivateKey loadPrivateKeyByStr(String privateKeyStr)
            throws Exception {
        try {
            byte[] buffer = Base64.getDecoder().decode(privateKeyStr);
            PKCS8EncodedKeySpec keySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(buffer);
            KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");
            return (RSAPrivateKey) keyFactory.generatePrivate(keySpec);
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            throw new Exception("无此算法");
        } catch (InvalidKeySpecException e) {
            throw new Exception("私钥非法");
        } catch (NullPointerException e) {
            throw new Exception("私钥数据为空");
        }
    }

    /**
     * 公钥加密过程
     *
     * @param publicKey
     *            公钥
     * @param plainTextData
     *            明文数据
     * @return
     * @throws Exception
     *             加密过程中的异常信息
     */
    public static byte[] encrypt(RSAPublicKey publicKey, byte[] plainTextData)
            throws Exception {
        if (publicKey == null) {
            throw new Exception("加密公钥为空, 请设置");
        }
        Cipher cipher = null;
        try {
            // 使用默认RSA
            cipher = Cipher.getInstance("RSA");
            // cipher= Cipher.getInstance("RSA", new BouncyCastleProvider());
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
            byte[] output = cipher.doFinal(plainTextData);
            return output;
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            throw new Exception("无此加密算法");
        } catch (NoSuchPaddingException e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        } catch (InvalidKeyException e) {
            throw new Exception("加密公钥非法,请检查");
        } catch (IllegalBlockSizeException e) {
            throw new Exception("明文长度非法");
        } catch (BadPaddingException e) {
            throw new Exception("明文数据已损坏");
        }
    }

    /**
     * 私钥加密过程
     *
     * @param privateKey
     *            私钥
     * @param plainTextData
     *            明文数据
     * @return
     * @throws Exception
     *             加密过程中的异常信息
     */
    public static byte[] encrypt(RSAPrivateKey privateKey, byte[] plainTextData)
            throws Exception {
        if (privateKey == null) {
            throw new Exception("加密私钥为空, 请设置");
        }
        Cipher cipher = null;
        try {
            // 使用默认RSA
            cipher = Cipher.getInstance("RSA");
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, privateKey);
            byte[] output = cipher.doFinal(plainTextData);
            return output;
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            throw new Exception("无此加密算法");
        } catch (NoSuchPaddingException e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        } catch (InvalidKeyException e) {
            throw new Exception("加密私钥非法,请检查");
        } catch (IllegalBlockSizeException e) {
            throw new Exception("明文长度非法");
        } catch (BadPaddingException e) {
            throw new Exception("明文数据已损坏");
        }
    }

    /**
     * 私钥解密过程
     *
     * @param privateKey
     *            私钥
     * @param cipherData
     *            密文数据
     * @return 明文
     * @throws Exception
     *             解密过程中的异常信息
     */
    public static byte[] decrypt(RSAPrivateKey privateKey, byte[] cipherData)
            throws Exception {
        if (privateKey == null) {
            throw new Exception("解密私钥为空, 请设置");
        }
        Cipher cipher = null;
        try {
            // 使用默认RSA
            cipher = Cipher.getInstance("RSA");
            // cipher= Cipher.getInstance("RSA", new BouncyCastleProvider());
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
            byte[] output = cipher.doFinal(cipherData);
            return output;
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            throw new Exception("无此解密算法");
        } catch (NoSuchPaddingException e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        } catch (InvalidKeyException e) {
            throw new Exception("解密私钥非法,请检查");
        } catch (IllegalBlockSizeException e) {
            throw new Exception("密文长度非法");
        } catch (BadPaddingException e) {
            throw new Exception("密文数据已损坏");
        }
    }

    /**
     * 公钥解密过程
     *
     * @param publicKey
     *            公钥
     * @param cipherData
     *            密文数据
     * @return 明文
     * @throws Exception
     *             解密过程中的异常信息
     */
    public static byte[] decrypt(RSAPublicKey publicKey, byte[] cipherData)
            throws Exception {
        if (publicKey == null) {
            throw new Exception("解密公钥为空, 请设置");
        }
        Cipher cipher = null;
        try {
            // 使用默认RSA
            cipher = Cipher.getInstance("RSA");
            // cipher= Cipher.getInstance("RSA", new BouncyCastleProvider());
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, publicKey);
            byte[] output = cipher.doFinal(cipherData);
            return output;
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            throw new Exception("无此解密算法");
        } catch (NoSuchPaddingException e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        } catch (InvalidKeyException e) {
            throw new Exception("解密公钥非法,请检查");
        } catch (IllegalBlockSizeException e) {
            throw new Exception("密文长度非法");
        } catch (BadPaddingException e) {
            throw new Exception("密文数据已损坏");
        }
    }

    /**
     * 字节数据转十六进制字符串
     *
     * @param data
     *            输入数据
     * @return 十六进制内容
     */
    public static String byteArrayToString(byte[] data) {
        StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < data.length; i++) {
            // 取出字节的高四位 作为索引得到相应的十六进制标识符 注意无符号右移
            stringBuilder.append(HEX_CHAR[(data[i] & 0xf0) >>> 4]);
            // 取出字节的低四位 作为索引得到相应的十六进制标识符
            stringBuilder.append(HEX_CHAR[(data[i] & 0x0f)]);
            if (i < data.length - 1) {
                stringBuilder.append(' ');
            }
        }
        return stringBuilder.toString();
    }



    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String filepath="F:/temp/";
        File file=new File(filepath);
        if(!file.exists()){
            file.mkdir();
        }
        genKeyPair(filepath);
        System.out.println("--------------公钥加密私钥解密过程-------------------");
        String plainText="1223333323:8783737321232:dewejj28i33e92hhsxxxx";
        //公钥加密过程
        byte[] cipherData=encrypt(loadPublicKeyByStr(loadPublicKeyByFile(filepath)),plainText.getBytes());
        String cipher=new String(Base64.getEncoder().encode(cipherData));
        //私钥解密过程
        byte[] res=decrypt(loadPrivateKeyByStr(loadPrivateKeyByFile(filepath)), Base64.getDecoder().decode(cipher));
        String restr=new String(res);
        System.out.println("原文："+plainText);
        System.out.println("加密密文："+cipher);
        System.out.println("解密："+restr);
        System.out.println();
    }
}

注：文字部分复制了《大型电商分布式系统实践第一版讲师陈康贤》的第三课。代码来源于自己的整理，全部测试通过，应该没有坑。

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1. Md5

2.SHA

二、对称加密

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2. AES

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