Java编程实现非对称加密的方法详解

本文实例讲述了java编程实现非对称加密的方法。分享给大家供大家参考，具体如下：

对称加密算法在加密和解密时使用的是同一个秘钥；而非对称加密算法需要两个密钥来进行加密和解密，这两个秘钥是公开密钥（public key，简称公钥）和私有密钥（private key，简称私钥）。

是一种 高级的双保险加密方式，一般的实现加密方式有dh密钥交换算法，rsa基于因子分解算法，elgamal离散对数算法及ecc椭圆曲线加密等。

dh加密解密

/**
 * 非对称加密之：dh加密
 * 非对称dh，是安全性基于在有限域中计算离散对数的难度的一种加密算法。
 * 可用于密钥分发，但不能用于加/解密报文。dh即diffie-hellman算法的简写，也缩写为d-h算法。
 * d-h加密算法的核心思想就是大素数不可分解质因数的数学理论方法。
 * @description：
 * @date 2015-10-29 上午9:08:14
 */
public class encryptdh {
private static string dhstr = "encrypt test by dh";
public static void main(string[] args) {
jdkdh();
}
private static void jdkdh() {
try {
// 初始化发送方密钥
keypairgenerator senderkeypairgenerator = keypairgenerator.getinstance("dh");
senderkeypairgenerator.initialize(512);
keypair senderkeypair = senderkeypairgenerator.generatekeypair();
byte[] senderpublickeyenc = senderkeypair.getpublic().getencoded();// 发送方的公钥，发送给接受方，发送方式多种，比如文件，网络等
// 初始化接受方密钥
keyfactory receiverkeyfactory = keyfactory.getinstance("dh");
x509encodedkeyspec x509encodedkeyspec = new x509encodedkeyspec(senderpublickeyenc);
publickey receiverpublickey = receiverkeyfactory.generatepublic(x509encodedkeyspec);
dhparameterspec dhparameterspec = ((dhpublickey) receiverpublickey).getparams();
keypairgenerator receiverkeypairgenerator = keypairgenerator.getinstance("dh");
receiverkeypairgenerator.initialize(dhparameterspec);
keypair receivekeypair = receiverkeypairgenerator.generatekeypair();
privatekey receiverprivatekey = receivekeypair.getprivate();
byte[] receiverpublickeyenc = receivekeypair.getpublic().getencoded();
// 密钥构建
keyagreement receiverkeyagreement = keyagreement.getinstance("dh");
receiverkeyagreement.init(receiverprivatekey);
receiverkeyagreement.dophase(receiverpublickey, true);
secretkey receiversecretkey = receiverkeyagreement.generatesecret("des");
keyfactory senderkeyfactory = keyfactory.getinstance("dh");
x509encodedkeyspec = new x509encodedkeyspec(receiverpublickeyenc);
publickey senderpublickey = senderkeyfactory.generatepublic(x509encodedkeyspec);
keyagreement senderkeyagreement = keyagreement.getinstance("dh");
senderkeyagreement.init(senderkeypair.getprivate());
senderkeyagreement.dophase(senderpublickey, true);
secretkey snedersecretkey = senderkeyagreement.generatesecret("des");
if (objects.equals(receiversecretkey, snedersecretkey)) {
system.out.println("双方密钥相同");
}
// 加密
cipher cipher = cipher.getinstance("des");
cipher.init(cipher.encrypt_mode, snedersecretkey);
byte[] result = cipher.dofinal(dhstr.getbytes());
system.out.println("dh加密后为：" + base64.encode(result));
// 解密
cipher.init(cipher.decrypt_mode, receiversecretkey);
result = cipher.dofinal(result);
system.out.println("dh解密后为：" + new string(result));
}
catch (exception e) {
e.printstacktrace();
}
}
}

rsa加密解密

/**
 * 非对称加密之：rsa加密
 * @description：
 * rsa公钥加密算法是1977年由罗纳德·李维斯特（ron rivest）、阿迪·萨莫尔（adi shamir）和伦纳德·阿德曼（leonard adleman）一起提出的。
 * 1987年首次公布，当时他们三人都在麻省理工学院工作。rsa就是他们三人姓氏开头字母拼在一起组成的。
 * 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绝大多数密码攻击，已被iso推荐为公钥数据加密标准。
 * 今天只有短的rsa钥匙才可能被强力方式解破。到2008年为止，世界上还没有任何可靠的攻击rsa算法的方式。只要其钥匙的长度足够长，用rsa加密的信息实际上是不能被解破的。
 * 但在分布式计算和量子计算机理论日趋成熟的今天，rsa加密安全性受到了挑战。
 * 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，但是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。
 * @date 2015-10-29 上午9:08:14
 */
public class encryptrsa {
private static string rsastr = "encrypt test by elgamal";
public static void main(string[] args) {
jdkrsa();
}
private static void jdkrsa() {
try {
// 初始化密钥
keypairgenerator keypairgenerator = keypairgenerator.getinstance("rsa");
keypairgenerator.initialize(512);
keypair keypair = keypairgenerator.generatekeypair();
rsapublickey rsapublickey = (rsapublickey) keypair.getpublic();
rsaprivatekey rsaprivatekey = (rsaprivatekey) keypair.getprivate();
system.out.println("rsa公钥：" + base64.encode(rsapublickey.getencoded()));
system.out.println("rsa私钥：" + base64.encode(rsaprivatekey.getencoded()));
// 私钥加密，公钥解密--加密
pkcs8encodedkeyspec pkcs8encodedkeyspec = new pkcs8encodedkeyspec(rsaprivatekey.getencoded());
keyfactory keyfactory = keyfactory.getinstance("rsa");
privatekey privatekey = keyfactory.generateprivate(pkcs8encodedkeyspec);
cipher cipher = cipher.getinstance("rsa");
cipher.init(cipher.encrypt_mode, privatekey);
byte[] result = cipher.dofinal(rsastr.getbytes());
system.out.println("rsa私钥加密，公钥解密--加密：" + base64.encode(result));
// 私钥加密，公钥解密--解密
x509encodedkeyspec x509encodedkeyspec = new x509encodedkeyspec(rsapublickey.getencoded());
keyfactory = keyfactory.getinstance("rsa");
publickey publickey = keyfactory.generatepublic(x509encodedkeyspec);
cipher = cipher.getinstance("rsa");
cipher.init(cipher.decrypt_mode, publickey);
result = cipher.dofinal(result);
system.out.println("rsa私钥加密，公钥解密--解密：" + new string(result));
// 公钥加密，私钥解密--加密
x509encodedkeyspec = new x509encodedkeyspec(rsapublickey.getencoded());
keyfactory = keyfactory.getinstance("rsa");
publickey = keyfactory.generatepublic(x509encodedkeyspec);
cipher = cipher.getinstance("rsa");
cipher.init(cipher.encrypt_mode, publickey);
result = cipher.dofinal(rsastr.getbytes());
system.out.println("公钥加密，私钥解密--加密：" + base64.encode(result));
// 公钥加密，私钥解密--解密
pkcs8encodedkeyspec=new pkcs8encodedkeyspec(rsaprivatekey.getencoded());
keyfactory = keyfactory.getinstance("rsa");
privatekey= keyfactory.generateprivate(pkcs8encodedkeyspec);
cipher = cipher.getinstance("rsa");
cipher.init(cipher.decrypt_mode, privatekey);
result = cipher.dofinal(result);
system.out.println("公钥加密，私钥解密--解密：" + new string(result));
}
catch (exception e) {
e.printstacktrace();
}
}
}

elgamal加密

/**
 * 非对称加密之：elgamal加密
 * @description：
 * elgamal算法，是一种较为常见的加密算法，它是基于1984年提出的公钥密码*和椭圆曲线加密体系。
 * 既能用于数据加密也能用于数字签名，其安全性依赖于计算有限域上离散对数这一难题。
 * 在加密过程中，生成的密文长度是明文的两倍，且每次加密后都会在密文中生成一个随机数k，
 * 在密码中主要应用离散对数问题的几个性质：求解离散对数（可能）是困难的，而其逆运算指数运算可以应用平方-乘的方法有效地计算。
 * 也就是说，在适当的群g中，指数函数是单向函数。
 * @date 2015-10-29 上午9:08:14
 */
public class encrypelgamal {
private static string rsastr = "encrypt test by elgamal";
public static void main(string[] args) {
jdkrsa();
}
private static void jdkrsa() {
try {
// 公钥加密，私钥解密
// security.addprovider(new bouncycastleprovider());//需要添加bouncycastleprovider jar
//初始化密钥
algorithmparametergenerator algorithmparametergenerator=algorithmparametergenerator.getinstance("elgamal");
algorithmparametergenerator.init(256);
algorithmparameters algorithmparameters=algorithmparametergenerator.generateparameters();
dhparameterspec dhparameterspec=algorithmparameters.getparameterspec(dhparameterspec.class);
keypairgenerator keypairgenerator=keypairgenerator.getinstance("elgamal");
keypairgenerator.initialize(dhparameterspec,new securerandom());
keypair keypair=keypairgenerator.generatekeypair();
publickey publickey=keypair.getpublic();
privatekey privatekey=keypair.getprivate();
system.out.println("elgamal加密公钥："+base64.encode(publickey.getencoded()));
system.out.println("elgamal加密私钥："+base64.encode(privatekey.getencoded()));
//加密解密同rsa是一样的
}
catch (exception e) {
e.printstacktrace();
}
}
}

ecc加密可以参考：http://www.pediy.com/kssd/pediy06/pediy6014.htm等。

ps：关于加密解密感兴趣的朋友还可以参考本站在线工具：

文字在线加密解密工具（包含aes、des、rc4等）：

md5在线加密工具:
http://tools.jb51.net/password/createmd5password

在线散列/哈希算法加密工具:

在线md5/hash/sha-1/sha-2/sha-256/sha-512/sha-3/ripemd-160加密工具：

在线sha1/sha224/sha256/sha384/sha512加密工具：

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希望本文所述对大家java程序设计有所帮助。