java 对称加密框架

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mob64ca12ddcacc 2024-08-21 05:57:40 ©著作权

文章标签 对称加密 java Java 文章分类 Java 后端开发

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Java对称加密框架概述

对称加密是加密技术的一种方式，它使用相同的密钥对数据进行加密和解密。在Java中，通过一些简易的框架和API，我们可以实现对称加密操作。接下来，我们将探讨Java中的对称加密原理，并通过代码示例进行说明。

对称加密的原理

在对称加密中，加密和解密使用同一密钥。通常，该密钥是需要保护的秘密，它的管理至关重要。对称加密的主要优点包括：

速度快：对称加密算法的运行速度通常比非对称加密快。
实现简单：相较于非对称加密，算法实现通常较为简单。

常用的对称加密算法有AES、DES以及3DES等。在Java中，javax.crypto包为开发者提供了对称加密的实用工具。

示例代码

下面是一个使用AES算法进行对称加密的简单示例。

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.util.Base64;

public class AESExample {
    private static final String ALGORITHM = "AES";

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 生成密钥
        SecretKey secretKey = generateKey();
        
        String originalMessage = "Hello World!";
        String encryptedMessage = encrypt(originalMessage, secretKey);
        String decryptedMessage = decrypt(encryptedMessage, secretKey);

        System.out.println("原始消息: " + originalMessage);
        System.out.println("加密消息: " + encryptedMessage);
        System.out.println("解密消息: " + decryptedMessage);
    }

    // 生成AES密钥
    private static SecretKey generateKey() throws Exception {
        KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance(ALGORITHM);
        keyGen.init(128); // 密钥长度
        return keyGen.generateKey();
    }

    // 加密
    private static String encrypt(String data, SecretKey key) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
        byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(data.getBytes());
        return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedBytes);
    }

    // 解密
    private static String decrypt(String encryptedData, SecretKey key) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
        byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(encryptedData));
        return new String(decryptedBytes);
    }
}

在这个示例中，我们定义了一个简单的AES对称加密流程，包括密钥生成、加密和解密。首先，我们通过KeyGenerator生成128位的密钥，然后我们可以使用此密钥对输入的明文进行加密和解密操作。

关系图

以下是Java对称加密中不同组件之间的关系。

erDiagram
    USER {
        string username
        string password
    }
    
    ENCRYPTION {
        string algorithm
        string key
    }

    USER ||--o{ ENCRYPTION : uses