加密解密曾经是我一个毕业设计的重要组件在工作了多年以后回想当时那个加密解密算法实在是太单纯了
言归正传这里我们主要描述Java已经实现的一些加密解密算法最后介绍数字证书
如基本的单向加密算法
● BASE 严格地说属于编码格式而非加密算法
● MD(Message Digest algorithm 信息摘要算法)
● SHA(Secure Hash Algorithm安全散列算法)
● HMAC(Hash Message Authentication Code散列消息鑒别码)
复杂的对称加密（DESPBE）非对称加密算法
● DES(Data Encryption Standard数据加密算法)
● PBE(Passwordbased encryption基于密码验证)
● RSA(算法的名字以发明者的名字命名Ron Rivest AdiShamir 和Leonard Adleman)
● DH(DiffieHellman算法密钥一致协议)
● DSA(Digital Signature Algorithm数字签名)
● ECC(Elliptic Curves Cryptography椭圆曲线密码编码学)
本篇内容简要介绍BASEMDSHAHMAC几种方法
MDSHAHMAC这三种加密算法可谓是非可逆加密就是不可解密的加密方法我们通常只把他们作为加密的基础单纯的以上三种的加密并不可靠
BASE
按照RFC的定义Base被定义为Base内容传送编码被设计用来把任意序列的位字节描述为一种不易被人直接识别的形式（The Base ContentTransferEncoding is designed to represent arbitrary sequences of octets in a form that need not be humanly readable）
常见于邮件http加密截取http信息你就会发现登录操作的用户名密码字段通过BASE加密的
通过java代码实现如下
/***//**
*BASE解密;
*
*@paramkey
*@return
*@throwsException
*/
publicstaticbyte[]decryptBASE(Stringkey)throwsException{
return(newBASEDecoder())decodeBuffer(key);
}
/***//**
*BASE加密
*
*@paramkey
*@return
*@throwsException
*/
publicstaticStringencryptBASE(byte[]key)throwsException{
return(newBASEEncoder())encodeBuffer(key);
}
主要就是BASEEncoderBASEDecoder两个类我们只需要知道使用对应的方法即可另BASE加密后产生的字节位数是的倍数如果不够位数以=符号填充
MD
MD —— messagedigest algorithm （信息摘要算法）缩写广泛用于加密和解密技术常用于文件校验校验？不管文件多大经过MD后都能生成唯一的MD值好比现在的ISO校验都是MD校验怎么用？当然是把ISO经过MD后产生MD的值一般下载linuxISO的朋友都见过下载链接旁边放着MD的串就是用来验证文件是否一致的
通过java代码实现如下
/***//**
*MD加密;;
*
*@paramdata
*@return
*@throwsException
*/
publicstaticbyte[]encryptMD(byte[]data)throwsException{
MessageDigestmd=MessageDigestgetInstance(KEY_MD);
mdupdate(data);
returnmddigest();
}
通常我们不直接使用上述MD加密通常将MD产生的字节数组交给BASE再加密一把得到相应的字符串
SHA
SHA（Secure Hash Algorithm安全散列算法）数字签名等密码学应用中重要的工具被广泛地应用于电子商务等信息安全领域虽然SHA与MD通过碰撞法都被破解了 但是SHA仍然是公认的安全加密算法较之MD更为安全
通过java代码实现如下
/***//**
*SHA加密;;
*
*@paramdata
*@return
*@throwsException
*/
publicstaticbyte[]encryptSHA(byte[]data)throwsException{
MessageDigestsha=MessageDigestgetInstance(KEY_SHA);
shaupdate(data);
returnshadigest();
}
}
HMAC
HMAC（Hash Message Authentication Code散列消息鑒别码基于密钥的Hash算法的认证协议消息鑒别码实现鑒别的原理是用公开函数和密钥产生一个固定长度的值作为认证标识用这个标识鑒别消息的完整性使用一个密钥生成一个固定大小的小数据块即MAC并将其加入到消息中然后传输接收方利用与发送方共享的密钥进行鑒别认证等
通过java代码实现如下
/***//**
*初始化HMAC密钥;
*
*@return
*@throwsException
*/
publicstaticStringinitMacKey()throwsException{
KeyGeneratorkeyGenerator=KeyGeneratorgetInstance(KEY_MAC);
SecretKeysecretKey=keyGeneratorgenerateKey();
returnencryptBASE(secretKeygetEncoded());
}
/***//**
*HMAC加密
*
*@paramdata
*@paramkey
*@return
*@throwsException
*/
publicstaticbyte[]encryptHMAC(byte[]dataStringkey)throwsException{
SecretKeysecretKey=newSecretKeySpec(decryptBASE(key)KEY_MAC);
Macmac=MacgetInstance(secretKeygetAlgorithm());
macinit(secretKey);
returnmacdoFinal(data);
}
给出一个完整类如下
importjavasecurityMessageDigest;
importjavaxcryptoKeyGenerator;
importjavaxcryptoMac;
importjavaxcryptoSecretKey;
importsunmiscBASEDecoder;
importsunmiscBASEEncoder;
/***//**
*基础加密组件;
*
*@author梁栋
*@version
*@since
*/
publicabstractclassCoder{
publicstaticfinalStringKEY_SHA=SHA;
publicstaticfinalStringKEY_MD=MD;
/***//**
*MAC算法可选以下多种算法
*
*<pre>
*HmacMD
*HmacSHA
*HmacSHA
*HmacSHA
*HmacSHA
*</pre>
*/
publicstaticfinalStringKEY_MAC=HmacMD;
/***//**
*BASE解密
*
*@paramkey
*@return
*@throwsException
*/
publicstaticbyte[]decryptBASE(Stringkey)throwsException{
return(newBASEDecoder())decodeBuffer(key);
}
/***//**
*BASE加密
*
*@paramkey
*@return
*@throwsException
*/
publicstaticStringencryptBASE(byte[]key)throwsException{
return(newBASEEncoder())encodeBuffer(key);
}
/***//**
*MD加密
*
*@paramdata
*@return
*@throwsException
*/
publicstaticbyte[]encryptMD(byte[]data)throwsException{
MessageDigestmd=MessageDigestgetInstance(KEY_MD);
mdupdate(data);
returnmddigest();
}
/***//**
*SHA加密
*
*@paramdata
*@return
*@throwsException
*/
publicstaticbyte[]encryptSHA(byte[]data)throwsException{
MessageDigestsha=MessageDigestgetInstance(KEY_SHA);
shaupdate(data);
returnshadigest();
}
/***//**
*初始化HMAC密钥
*
*@return
*@throwsException
*/
publicstaticStringinitMacKey()throwsException{
KeyGeneratorkeyGenerator=KeyGeneratorgetInstance(KEY_MAC);
SecretKeysecretKey=keyGeneratorgenerateKey();
returnencryptBASE(secretKeygetEncoded());
}
/***//**
*HMAC加密
*
*@paramdata
*@paramkey
*@return
*@throwsException
*/
publicstaticbyte[]encryptHMAC(byte[]dataStringkey)throwsException{
SecretKeysecretKey=newSecretKeySpec(decryptBASE(key)KEY_MAC);
Macmac=MacgetInstance(secretKeygetAlgorithm());
macinit(secretKey);
returnmacdoFinal(data);
}
}
再给出一个测试类
import static orgjunitAssert*;
import orgjunitTest;
/**
*
* @author 梁栋
* @version
* @since
*/
public class CoderTest {
@Test
public void test() throws Exception {
String inputStr = 简单加密;
Systemerrprintln(原文:\n + inputStr);
byte[] inputData = inputStrgetBytes();
String code = CoderencryptBASE(inputData);
Systemerrprintln(BASE加密后:\n + code);
byte[] output = CoderdecryptBASE(code);
String outputStr = new String(output);
Systemerrprintln(BASE解密后:\n + outputStr);
// 验证BASE加密解密一致性
assertEquals(inputStr outputStr);
// 验证MD对于同一内容加密是否一致
assertArrayEquals(CoderencryptMD(inputData) Coder
encryptMD(inputData));
// 验证SHA对于同一内容加密是否一致
assertArrayEquals(CoderencryptSHA(inputData) Coder
encryptSHA(inputData));
String key = CoderinitMacKey();
Systemerrprintln(Mac密钥:\n + key);
// 验证HMAC对于同一内容同一密钥加密是否一致
assertArrayEquals(CoderencryptHMAC(inputData key) CoderencryptHMAC(
inputData key));
BigInteger md = new BigInteger(CoderencryptMD(inputData));
Systemerrprintln(MD:\n + mdtoString());
BigInteger sha = new BigInteger(CoderencryptSHA(inputData));
Systemerrprintln(SHA:\n + shatoString());
BigInteger mac = new BigInteger(CoderencryptHMAC(inputData inputStr));
Systemerrprintln(HMAC:\n + mactoString());
}
