Java安全之对称加密、非对称加密、数字签名

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mob604756f692f5 2013-07-17 09:39:00

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Java中加密分为两种方式一个是对称加密，另一个是非对称加密。对称加密是因为加密和解密的钥匙相同，而非对称加密是加密和解密的钥匙不同。

对称加密与非对称加密的区别：

对称加密称为密钥加密，速度快，但加密和解密的钥匙必须相同，只有通信双方才能知道密钥。

非对称加密称为公钥加密，算法更加复杂，速度慢，加密和解密钥匙不相同，任何人都可以知道公钥，只有一个人持有私钥可以解密。

对称加密解密：

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/*
* 对称加密
*/
private static void secretEncrypt() throws Exception {
//使用Cipher的实例
Cipher cipher =Cipher.getInstance("AES");
//得到加密的钥匙
SecretKey key =KeyGenerator.getInstance("AES").generateKey();
//初始化加密操作,传递加密的钥匙
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,key);
//将加密的钥匙写入secretKey.key文件中
FileOutputStream fosKey=new FileOutputStream("secretKey.key");
ObjectOutputStream oosSecretKey =new ObjectOutputStream(fosKey);
oosSecretKey.writeObject(key);
oosSecretKey.close();
fosKey.close();
//将加密的内容传递进去，返回加密后的二进制数据
byte [] results =cipher.doFinal("哈哈哈哈哈".getBytes());
//将加密后的二进制数据写入到secretContent.dat文件中
FileOutputStream fosData=new FileOutputStream("secretContent.dat");
fosData.write(results);
fosData.close();
}
/*
* 对称解密
*/
private static void secretDecrypt() throws Exception{
Cipher cipher =Cipher.getInstance("AES");
//获取文件中的key进行解密
FileInputStream fisKey=new FileInputStream("secretKey.key");
ObjectInputStream oisKey =new ObjectInputStream(fisKey);
Key key =(Key)oisKey.readObject();
oisKey.close();
fisKey.close();
//初始化解密操作,传递加密的钥匙
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE,key);
//获取文件中的二进制数据
FileInputStream fisDat=new FileInputStream("secretContent.dat");
//获取数据第一种方式
byte [] src=new byte [fisDat.available()];
int len =fisDat.read(src);
int total =0;
while(total<src.length){
total +=len;
len=fisDat.read(src,total,src.length-total);
}
//执行解密
byte [] result=cipher.doFinal(src);
fisDat.close();
System.out.println(new String(result));
// 读文件中的数据第二种方式
// ByteArrayOutputStream baos =new ByteArrayOutputStream();
// copyStream(fisDat, baos);
// byte [] result=cipher.doFinal(baos.toByteArray());
// fisDat.close();
// baos.close();
}
// private static void copyStream(InputStream ips,OutputStream ops) throws Exception{
// byte [] buf =new byte[1024];
// int len=ips.read(buf);
// while(len!=-1){
// ops.write(buf,0,len);
// len =ips.read(buf);
// }
// }

基于口令的对称加密与解密

系统自动生成的Key不容易记忆，我们可以使用我们容易记忆的口令同过java自带的一个工具将它转换成Key，在解密的时候我们就可以通过口令进行解密。

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/*
* 基于口令的对称加密
*/
private static void secretEncrypt() throws Exception {
//实例化工具
Cipher cipher2=Cipher.getInstance("PBEWithMD5AndDES");
//使用该工具将基于密码的形式生成Key
SecretKey key2=SecretKeyFactory.getInstance("PBEWithMD5AndDES").generateSecret(new PBEKeySpec("123".toCharArray()));
PBEParameterSpec parameterspec=new PBEParameterSpec(new byte[]{1,2,3,4,5,6,7,8},1000);
//初始化加密操作，同时传递加密的算法
cipher2.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,key2,parameterspec);
//将要加密的数据传递进去，返回加密后的数据
byte [] results =cipher2.doFinal("哈哈哈哈哈".getBytes());
//将加密后的数据写入到文件中
FileOutputStream fosData=new FileOutputStream("zxx.dat");
fosData.write(results);
fosData.close();
}
/*
* 基于口令的对称解密
*/
private static void secretDecrypt() throws Exception{
Cipher cipher2=Cipher.getInstance("PBEWithMD5AndDES");
SecretKey key2=SecretKeyFactory.getInstance("PBEWithMD5AndDES").generateSecret(new PBEKeySpec("123".toCharArray()));
PBEParameterSpec parameterspec=new PBEParameterSpec(new byte[]{1,2,3,4,5,6,7,8},1000);
cipher2.init(Cipher.DECRYPT_MODE,key2,parameterspec);
FileInputStream fisDat=new FileInputStream("zxx.dat");
byte [] src=new byte [fisDat.available()];
int len =fisDat.read(src);
int total =0;
while(total<src.length){
total +=len;
len=fisDat.read(src,total,src.length-total);
}
byte [] result=cipher2.doFinal(src);
fisDat.close();
System.out.println(new String(result));
}

非对称加密解密：

非对称加密是公钥加密，私钥来解密，这个个人做用的少一点，主要针对于大型的网站大型的企业

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/*
* 公钥加密
*/
private static void PublicEnrypt()throws Exception {
Cipher cipher =Cipher.getInstance("RSA");
//实例化Key
KeyPairGenerator keyPairGenerator=KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
//获取一对钥匙
KeyPair keyPair=keyPairGenerator.generateKeyPair();
//获得公钥
Key publicKey=keyPair.getPublic();
//获得私钥
Key privateKey=keyPair.getPrivate();
//用公钥加密
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
byte [] result=cipher.doFinal("传智播客".getBytes("UTF-8"));
//将Key写入到文件
saveKey(privateKey,"zxx_private.key");
//加密后的数据写入到文件
saveData(result,"public_encryt.dat");
}
/*
* 私钥解密
*/
private static void privateDecrypt() throws Exception {
Cipher cipher=Cipher.getInstance("RSA");
//得到Key
Key privateKey=readKey("zxx_private.key");
//用私钥去解密
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
//读数据源
byte [] src =readData("public_encryt.dat");
//得到解密后的结果
byte[] result=cipher.doFinal(src);
//二进制数据要变成字符串需解码
System.out.println(new String(result,"UTF-8"));
}
private static void saveData(byte[] result, String fileName) throws Exception {
// TODO Auto-generated method stub
FileOutputStream fosData=new FileOutputStream(fileName);
fosData.write(result);
fosData.close();
}
public static void saveKey(Key key,String fileName)throws Exception{
FileOutputStream fosKey=new FileOutputStream(fileName);
ObjectOutputStream oosSecretKey =new ObjectOutputStream(fosKey);
oosSecretKey.writeObject(key);
oosSecretKey.close();
fosKey.close();
}
private static Key readKey(String fileName) throws Exception {
FileInputStream fisKey=new FileInputStream(fileName);
ObjectInputStream oisKey =new ObjectInputStream(fisKey);
Key key=(Key)oisKey.readObject();
oisKey.close();
fisKey.close();
return key;
}
private static byte[] readData(String filename) throws Exception {
FileInputStream fisDat=new FileInputStream(filename);
byte [] src=new byte [fisDat.available()];
int len =fisDat.read(src);
int total =0;
while(total<src.length){
total +=len;
len=fisDat.read(src,total,src.length-total);
}
fisDat.close();
return src;
}

数字签名：

数字签名的基础是公钥和私钥的非对称加密，发送者使用私钥加密的消息摘要(签名)，接收者使用公钥解密消息摘要以验证签名是否是某个人。

要证明这段数据是你发过来的，并且没有被别人改过，这就需要用到数字签名，首先我们对整个文档进行md5加密得到16个字节，然后把消息摘要和文档发过去，解密者首先对发过来的文档进行解密，解密后得到一个摘要(md5)，对接收的文档进行md5加密,得到的md5结果匹配解密后的摘要，如果匹配成功的话证明没有修改过，我们使用Signature进行签名

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