Java加密简单了解

程序员文章站 2024-03-18 11:39:10

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最近需要用到AES和rsa加密，学了下Java加密，写了点东西，记录下。
这是简单的字符串加密，文件加密等后面再发。

Java如何加密

一、先上代码简单的加解密
二、Java的Cipher类

一、先上代码简单的加解密

1.加密

	 /**
     * base 64 encodes
     * @param bytes 待编码的byte[]
     * @return 编码后的base 64 code
     */
    public static String base64Encode(byte[] bytes) {
     return Base64.encodeBase64String(bytes);
    }

    /**
     * AES加密
     * @param content 待加密的内容
     * @param encryptKey 加***
     * @return 加密后的bytes[]
     * @throws Exception
     */
    public static byte[] aesEncryptToBytes(String content, String encryptKey) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(Message.ALGORITHMSTR);
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, new SecretKeySpec(encryptKey.getBytes(),"AES"));

        return cipher.doFinal(content.getBytes("utf-8"));
    }

    /**
     * AES加密为base 64 code
     * @param content 待加密的内容
     * @param encryptKey 加***
     * @return 加密后的base 64 code
     * @throws Exception
     */
    public static String aesEncrypt(String content, String encryptKey) throws Exception{
        return base64Encode(aesEncryptToBytes(content, encryptKey));
    }

2.解密

	 /**
     * base 64 decode
     * @param base64Code 待解码的base 64 code
     * @return 解码后的byte[]
     * @throws IOException
     */
    public static byte[] base64Decode(String base64Code) throws IOException {
        return StringUtils.isEmpty(base64Code) ? null : new BASE64Decoder().decodeBuffer(base64Code);
    }

    /**
     * AES解密
     * @param encryptBytes 待解密的byte[]
     * @param decryptKey 解***
     * @return 解密后的String
     * @throws Exception
     */
    public static String aesDecryptByBytes(byte[] encryptBytes, String decryptKey) throws Exception{

        Cipher cipher = Cipher.getInstance(Message.ALGORITHMSTR);
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, new SecretKeySpec(decryptKey.getBytes(), "AES"));
        byte[] decryptBytes = cipher.doFinal(encryptBytes);
        return new String(decryptBytes);
    }

    /**
     * 将base 64 code解密
     * @param encryptAtr 待解密的base 64 code
     * @param decryptKey 解***
     * @return解密后的String
     * @throws Exception
     */
    public static String aesDecrypt(String encryptAtr,String decryptKey) throws Exception{
        return StringUtils.isEmpty(encryptAtr) ? null : aesDecryptByBytes(base64Decode(encryptAtr), decryptKey);
    }

3.代码解释

上面简单实现了AES(“AES/ECB/PKCS5Padding”)的加密和解密。可以看到到代码中主要用到的是cipher对象，并有以下调用
（1）新建Cipher对象时需要传入一个参数"AES/ECB/PKCS5Padding"。
（2）cipher对象使用之前还要初始化，共两个参数（“加密模式或者解密模式”,“**”）。
（3）调用数据转换：cipher.doFinal(content),其中content是一个byte数组。
实际上Cipher类实现了多种加密算法，在创建Cipher对象时，传入不同的参数就可以进行不同的加密算法，而这些算法不同的地方只是创建**的方法不同而已。
如传入"AES/ECB/PKCS5Padding"就可以进行AES加密。传入"DESede/CBC/NoPadding"可以进行DES3加密。
要了解Java自带的加密算法，可以参考JDK文档的附录：点我进入～～～～

二、Java的Cipher类

1.Cipher类提供了加密和解密的功能

常用的使用Cipher类完成AES、DES、DES3和RSA加密。
获取Cipher类的对象：Cipher cipher = Cipher.getInstance(“DES/CBC/PKCS5Padding”);参数按“算法／模式／填充模式”，有以下参数

AES/CBC/NoPadding (128)
AES/CBC/PKCS5Padding (128)
AES/ECB/NoPadding (128)
AES/ECB/PKCS5Padding (128)
DES/CBC/NoPadding (56)
DES/CBC/PKCS5Padding (56)
DES/ECB/NoPadding (56)
DES/ECB/PKCS5Padding (56)
DESede/CBC/NoPadding (168)
DESede/CBC/PKCS5Padding (168)
DESede/ECB/NoPadding (168)
DESede/ECB/PKCS5Padding (168)
RSA/ECB/PKCS1Padding (1024, 2048)
RSA/ECB/OAEPWithSHA-1AndMGF1Padding (1024, 2048)
RSA/ECB/OAEPWithSHA-256AndMGF1Padding (1024, 2048)
（1）加密算法有：AES、DES、DESede(DES3)和RSA四种
（2）模式有CBC(有向量模式)和ECB(无向量模式)，向量模式可以简单理解为偏移量，使用CBC模式需要定义一个IvParameterSpec对象。
（3）填充模式：
NoPadding：加密内容不足8位用0不足8位，Cipher类不提供补位功能，需要自己实现代码给加密内容添加0，如{1,1,1,0,0,0,0,0}
PKCS5Padding：加密内容不足8位用余位数补足8位，如{65,65,65,34,4,4,4,4}刚好8位补齐。

2.Cipher对象需要初始化

init(int opmode, Key key, AlgorithmParameterSpec params)
（1）opmode：Cipher.ENCRYPT_MODE(加密模式)和Cipher.DECRYPT_MODE(解密模式)
（2）key：**使用传入的**种子构造出一个**，可以使用SecretKeySpec、KeyGenerator和KeyPairGenerator创建**，其中

SecretKeySpec和KeyGenerator支持AES、DES、DESede三种加密算法创建**。
KeyPairGenerator支持RSA加密创建算法**。
（3）params：使用CBC模式时必须传入该参数，一般使用IvParameterSpec创建iv对象

3.加密或解密

byte[] bytes = cipher.doFinal(content);
返回结果为byte数组，如果直接使用new String(bytes)封装成字符串，则会出现乱码。
一般有两种处理方法：转换为base64的字符串或者转换为16进制的字符串。

3.1转换为base64

使用apache下的Base64类进行封装即可，Base64.encodeBase64String(result)结果就是ZpsMeHzAo7CMtKoi9diExxByn6v这样。

3.2转换为16进制

编码实现，即编码实现将2进制转换为16进制。

/**
 * 16进制工具类
 */
public class HexUtil {
    private static final char[] HEX_CHARS = { '0', '1', '2', '3', '4', '5', '6', '7', '8', '9', 'A', 'B', 'C', 'D', 'E', 'F' };

    /**
     * 十六进制转化为二进制
     */
    public static byte[] hexStrToByteArray(String hexString) {
        if (hexString == null) {
            return null;
        }
        if (hexString.length() == 0) {
            return new byte[0];
        }
        byte[] byteArray = new byte[hexString.length() / 2];
        for (int i = 0; i < byteArray.length; i++) {
            String subStr = hexString.substring(2 * i, 2 * i + 2);
            byteArray[i] = ((byte) Integer.parseInt(subStr, 16));
        }
        return byteArray;
    }

    /**
     * 二进制转化为十六进制
     */
    public static String byteArrayToHexStr(byte[] byteArray) {
        if (byteArray == null) {
            return null;
        }
        char[] hexChars = new char[byteArray.length * 2];
        for (int j = 0; j < byteArray.length; j++) {
            int v = byteArray[j] & 0xFF;
            hexChars[j * 2] = HEX_CHARS[v >>> 4];
            hexChars[j * 2 + 1] = HEX_CHARS[v & 0x0F];
        }
        return new String(hexChars);
    }
}

结果就是04A2784A45234B…这种样子啦。