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接下来我们介绍对称加密算法,最常用的莫过于DES数据加密算法。

    DES

    DES-Data Encryption Standard,即数据加密算法。是IBM公司于1975年研究成功并公开发表的。DES算法的入口参数有三个:Key、Data、Mode.其中Key为8个字节共64位,是DES算法的工作密钥;Data也为8个字节64位,是要被加密或被解密的数据;Mode为DES的工作方式,有两种:加密或解密。

    DES算法把64位的明文输入块变为64位的密文输出块,它所使用的密钥也是64位。

    通过java代码实现如下

import java.security.Key;   
import java.security.SecureRandom;   
  
import javax.crypto.Cipher;   
import javax.crypto.KeyGenerator;   
import javax.crypto.SecretKey;   
import javax.crypto.SecretKeyFactory;   
import javax.crypto.spec.DESKeySpec;   
  
  
/**  
 * DES安全编码组件  author by 
http://www.bt285.cn http://www.5a520.cn
 *   
 * <pre>  
 * 支持 DES、DESede(TripleDES,就是3DES)、AES、Blowfish、RC2、RC4(ARCFOUR)  
 * DES                  key size must be equal to 56  
 * DESede(TripleDES)    key size must be equal to 112 or 168  
 * AES                  key size must be equal to 128, 192 or 256,but 192 and 256 bits may not be available  
 * Blowfish             key size must be multiple of 8, and can only range from 32 to 448 (inclusive)  
 * RC2                  key size must be between 40 and 1024 bits  
 * RC4(ARCFOUR)         key size must be between 40 and 1024 bits  
 * 具体内容 需要关注 JDK Document http:///docs/technotes/guides/security/SunProviders.html  
 * </pre>  
 *   
 * 
@author 梁栋  
 * 
@version 1.0  
 * 
@since 1.0  
 
*/
  
public abstract class DESCoder extends Coder {   
    
/**  
     * ALGORITHM 算法 <br>  
     * 可替换为以下任意一种算法,同时key值的size相应改变。  
     *   
     * <pre>  
     * DES                  key size must be equal to 56  
     * DESede(TripleDES)    key size must be equal to 112 or 168  
     * AES                  key size must be equal to 128, 192 or 256,but 192 and 256 bits may not be available  
     * Blowfish             key size must be multiple of 8, and can only range from 32 to 448 (inclusive)  
     * RC2                  key size must be between 40 and 1024 bits  
     * RC4(ARCFOUR)         key size must be between 40 and 1024 bits  
     * </pre>  
     *   
     * 在Key toKey(byte[] key)方法中使用下述代码  
     * <code>SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, ALGORITHM);</code> 替换  
     * <code>  
     * DESKeySpec dks = new DESKeySpec(key);  
     * SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(ALGORITHM);  
     * SecretKey secretKey = keyFactory.generateSecret(dks);  
     * </code>  
     
*/
  
    
public static final String ALGORITHM = "DES";   
  
    
/**  
     * 转换密钥<br>  
     *   
     * 
@param key  
     * 
@return  
     * 
@throws Exception  
     
*/
  
    
private static Key toKey(byte[] key) throws Exception {   
        DESKeySpec dks 
= new DESKeySpec(key);   
        SecretKeyFactory keyFactory 
= SecretKeyFactory.getInstance(ALGORITHM);   
        SecretKey secretKey 
= keyFactory.generateSecret(dks);   
  
        
// 当使用其他对称加密算法时,如AES、Blowfish等算法时,用下述代码替换上述三行代码   
        
// SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, ALGORITHM);   
  
        
return secretKey;   
    }
   
  
    
/**  
     * 解密  
     *   
     * 
@param data  
     * 
@param key  
     * 
@return  
     * 
@throws Exception  
     
*/
  
    
public static byte[] decrypt(byte[] data, String key) throws Exception {   
        Key k 
= toKey(decryptBASE64(key));   
  
        Cipher cipher 
= Cipher.getInstance(ALGORITHM);   
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, k);   
  
        
return cipher.doFinal(data);   
    }
   
  
    
/**  
     * 加密  
     *   
     * 
@param data  
     * 
@param key  
     * 
@return  
     * 
@throws Exception  
     
*/
  
    
public static byte[] encrypt(byte[] data, String key) throws Exception {   
        Key k 
= toKey(decryptBASE64(key));   
        Cipher cipher 
= Cipher.getInstance(ALGORITHM);   
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, k);   
  
        
return cipher.doFinal(data);   
    }
   
  
    
/**  
     * 生成密钥  
     *   
     * 
@return  
     * 
@throws Exception  
     
*/
  
    
public static String initKey() throws Exception {   
        
return initKey(null);   
    }
   
  
    
/**  
     * 生成密钥  
     *   
     * 
@param seed  
     * 
@return  
     * 
@throws Exception  
     
*/
  
    
public static String initKey(String seed) throws Exception {   
        SecureRandom secureRandom 
= null;   
  
        
if (seed != null{   
            secureRandom 
= new SecureRandom(decryptBASE64(seed));   
        }
 else {   
            secureRandom 
= new SecureRandom();   
        }
   
  
        KeyGenerator kg 
= KeyGenerator.getInstance(ALGORITHM);   
        kg.init(secureRandom);   
  
        SecretKey secretKey 
= kg.generateKey();   
  
        
return encryptBASE64(secretKey.getEncoded());   
    }
   
}

    延续上一个类的实现,我们通过MD5以及SHA对字符串加密生成密钥,这是比较常见的密钥生成方式。

    再给出一个测试类:

import static org.junit.Assert.*;   
  
import org.junit.Test;   
  
/**  
 *   
 * 
@author by http://www.bt285.cn http://www.5a520.cn 
 * 
@version 1.0  
 * 
@since 1.0  
 
*/
  
public class DESCoderTest {   
  
    @Test  
    
public void test() throws Exception {   
        String inputStr 
= "DES";   
        String key 
= DESCoder.initKey();   
        System.err.println(
"原文:\t" + inputStr);   
  
        System.err.println(
"密钥:\t" + key);   
  
        
byte[] inputData = inputStr.getBytes();   
        inputData 
= DESCoder.encrypt(inputData, key);   
  
        System.err.println(
"加密后:\t" + DESCoder.encryptBASE64(inputData));   
  
        
byte[] outputData = DESCoder.decrypt(inputData, key);   
        String outputStr 
= new String(outputData);   
  
        System.err.println(
"解密后:\t" + outputStr);   
  
        assertEquals(inputStr, outputStr);   
    }
   
}

    得到的输出内容如下:

    原文: DES

    密钥: f3wEtRrV6q0=

    加密后:    C6qe9oNIzRY=

    解密后:    DES

    由控制台得到的输出,我们能够比对加密、解密后结果一致。这是一种简单的加密解密方式,只有一个密钥。

    其实DES有很多同胞兄弟,如DESede(TripleDES)、AES、Blowfish、RC2、RC4(ARCFOUR)。这里就不过多阐述了,大同小异,只要换掉ALGORITHM换成对应的值,同时做一个代码替换SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, ALGORITHM);就可以了,此外就是密钥长度不同了。

    /**

 * DES          key size must be equal to 56
 * DESede(TripleDES) key size must be equal to 112 or 168
 * AES          key size must be equal to 128, 192 or 256,but 192 and 256 bits may not be available
 * Blowfish     key size must be multiple of 8, and can only range from 32 to 448 (inclusive)
 * RC2          key size must be between 40 and 1024 bits
 * RC4(ARCFOUR) key size must be between 40 and 1024 bits
 **/

posted on 2009-12-18 11:47 鹏凌 阅读(265) 评论(0)  编辑  收藏 所属分类: java

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