JAVA   加密解密系列


Java 加密解密基础

Java byte数组与十六进制字符串互转

Java BASE64加密解密

Java 加密解密之消息摘要算法(MD5 SHA MAC)

Java 加密解密之对称加密算法DES

Java 加密解密之对称加密算法DESede

Java 加密解密之对称加密算法AES

Java 加密解密之对称加密算法PBE



Java 加密解密之对称加密算法DES

数据加密算法 (Data Encryption  Algorithm,DEA)是一种对称加密算法,很可能是使用最广泛的密钥系统,特别是在保护金融数据的安全中,最初开发的DEA是嵌入硬件中的。通 常,自动取款机(Automated Teller  Machine,ATM)都使用DEA。它出自IBM的研究工作,IBM也曾对它拥有几年的专利权,但是在1983年已到期后,处于公有范围中,允许在特 定条件下可以免除专利使用费而使用。1977年被美国政府正式采纳。

1998年后实用化DES破译机的出现彻底宣告DES算法已不具备安全性,1999年NIST颁布新标准,规定DES算法只能用于遗留加密系统,但不限制使用DESede算法。当今DES算法正是推出历史舞台,AES算法称为他的替代者。(详见:Java 加密解密之对称加密算法AES)


加密原理

DES 使用一个  56 位的密钥以及附加的 8 位奇偶校验位,产生最大 64 位的分组大小。这是一个迭代的分组密码,使用称为 Feistel  的技术,其中将加密的文本块分成两半。使用子密钥对其中一半应用循环功能,然后将输出与另一半进行“异或”运算;接着交换这两半,这一过程会继续下去,但 最后一个循环不交换。DES 使用 16 个循环,使用异或,置换,代换,移位操作四种基本运算。


JDK对DES算法的支持

密钥长度:56位
工作模式:ECB/CBC/PCBC/CTR/CTS/CFB/CFB8 to CFB128/OFB/OBF8 to OFB128
填充方式:Nopadding/PKCS5Padding/ISO10126Padding/

工作模式和填充方式请参考:     JAVA加密解密基础

十六进制工具类Hex.java,见:java byte数组与十六进制字符串互转DES加密解密的java实现:
DESCoder.java

Java代码:

1. import
2. import
3. import
4. import
5. import
6. import
7. /** 
8.  * DES Coder<br/> 
9.  * secret key length:   56 bit, default:    56 bit<br/> 
10.  * mode:    ECB/CBC/PCBC/CTR/CTS/CFB/CFB8 to CFB128/OFB/OBF8 to OFB128<br/> 
11.  * padding: Nopadding/PKCS5Padding/ISO10126Padding/ 
12.  * @author Aub 
13.  *  
14.  */
15. publicclass
16. /** 
17.      * 密钥算法 
18.     */
19. privatestaticfinal String KEY_ALGORITHM = "DES";   
20. privatestaticfinal String DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM = "DES/ECB/PKCS5Padding";   
21. //  private static final String DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM = "DES/ECB/ISO10126Padding";  
22. /** 
23.      * 初始化密钥 
24.      *  
25.      * @return byte[] 密钥  
26.      * @throws Exception 
27.      */
28. publicstaticbyte[] initSecretKey() throws
29. //返回生成指定算法的秘密密钥的 KeyGenerator 对象  
30.         KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);   
31. //初始化此密钥生成器,使其具有确定的密钥大小  
32. 56);   
33. //生成一个密钥  
34.         SecretKey  secretKey = kg.generateKey();   
35. return
36.     }   
37. /** 
38.      * 转换密钥 
39.      *  
40.      * @param key   二进制密钥 
41.      * @return Key  密钥 
42.      * @throws Exception 
43.      */
44. privatestatic Key toKey(byte[] key) throws
45. //实例化DES密钥规则  
46. new
47. //实例化密钥工厂  
48.         SecretKeyFactory skf = SecretKeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);   
49. //生成密钥  
50.         SecretKey  secretKey = skf.generateSecret(dks);   
51. return
52.     }   
53. /** 
54.      * 加密 
55.      *  
56.      * @param data  待加密数据 
57.      * @param key   密钥 
58.      * @return byte[]   加密数据 
59.      * @throws Exception 
60.      */
61. publicstaticbyte[] encrypt(byte[] data,Key key) throws
62. return
63.     }   
64. /** 
65.      * 加密 
66.      *  
67.      * @param data  待加密数据 
68.      * @param key   二进制密钥 
69.      * @return byte[]   加密数据 
70.      * @throws Exception 
71.      */
72. publicstaticbyte[] encrypt(byte[] data,byte[] key) throws
73. return
74.     }   
75. /** 
76.      * 加密 
77.      *  
78.      * @param data  待加密数据 
79.      * @param key   二进制密钥 
80.      * @param cipherAlgorithm   加密算法/工作模式/填充方式 
81.      * @return byte[]   加密数据 
82.      * @throws Exception 
83.      */
84. publicstaticbyte[] encrypt(byte[] data,byte[] key,String cipherAlgorithm) throws
85. //还原密钥  
86.         Key k = toKey(key);   
87. return
88.     }   
89. /** 
90.      * 加密 
91.      *  
92.      * @param data  待加密数据 
93.      * @param key   密钥 
94.      * @param cipherAlgorithm   加密算法/工作模式/填充方式 
95.      * @return byte[]   加密数据 
96.      * @throws Exception 
97.      */
98. publicstaticbyte[] encrypt(byte[] data,Key key,String cipherAlgorithm) throws
99. //实例化  
100.         Cipher cipher = Cipher.getInstance(cipherAlgorithm);   
101. //使用密钥初始化,设置为加密模式  
102.         cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);   
103. //执行操作  
104. return
105.     }   
106. /** 
107.      * 解密 
108.      *  
109.      * @param data  待解密数据 
110.      * @param key   二进制密钥 
111.      * @return byte[]   解密数据 
112.      * @throws Exception 
113.      */
114. publicstaticbyte[] decrypt(byte[] data,byte[] key) throws
115. return
116.     }   
117. /** 
118.      * 解密 
119.      *  
120.      * @param data  待解密数据 
121.      * @param key   密钥 
122.      * @return byte[]   解密数据 
123.      * @throws Exception 
124.      */
125. publicstaticbyte[] decrypt(byte[] data,Key key) throws
126. return
127.     }   
128. /** 
129.      * 解密 
130.      *  
131.      * @param data  待解密数据 
132.      * @param key   二进制密钥 
133.      * @param cipherAlgorithm   加密算法/工作模式/填充方式 
134.      * @return byte[]   解密数据 
135.      * @throws Exception 
136.      */
137. publicstaticbyte[] decrypt(byte[] data,byte[] key,String cipherAlgorithm) throws
138. //还原密钥  
139.         Key k = toKey(key);   
140. return
141.     }   
142. /** 
143.      * 解密 
144.      *  
145.      * @param data  待解密数据 
146.      * @param key   密钥 
147.      * @param cipherAlgorithm   加密算法/工作模式/填充方式 
148.      * @return byte[]   解密数据 
149.      * @throws Exception 
150.      */
151. publicstaticbyte[] decrypt(byte[] data,Key key,String cipherAlgorithm) throws
152. //实例化  
153.         Cipher cipher = Cipher.getInstance(cipherAlgorithm);   
154. //使用密钥初始化,设置为解密模式  
155.         cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);   
156. //执行操作  
157. return
158.     }   
159. privatestatic String  showByteArray(byte[] data){   
160. if(null
161. returnnull;   
162.         }   
163. new StringBuilder("{");   
164. for(byte
165. ",");   
166.         }   
167. 1);   
168. "}");   
169. return
170.     }   
171. publicstaticvoid main(String[] args) throws
172. byte[] key = initSecretKey();   
173. //      byte[] key = "12345678".getBytes();  
174. "key:"+ showByteArray(key));   
175.         Key k = toKey(key);   
176. "DES数据";   
177. "加密前数据: string:"+data);   
178. "加密前数据: byte[]:"+showByteArray(data.getBytes()));   
179.         System.out.println();   
180. byte[] encryptData = encrypt(data.getBytes(), k);   
181. "加密后数据: byte[]:"+showByteArray(encryptData));   
182. "加密后数据: hexStr:"+Hex.encodeHexStr(encryptData));   
183.         System.out.println();   
184. byte[] decryptData = decrypt(encryptData, k);   
185. "解密后数据: byte[]:"+showByteArray(decryptData));   
186. "解密后数据: string:"+new
187.     }   
188. }

注:参考《java加密解密的艺术》

转载于:https://blog.51cto.com/aubdiy/815647