Java简单加密解密

在计算机科学领域,加密是将原始数据转换为不可读形式的过程,而解密是将加密数据还原为可读形式的过程。加密和解密是信息安全领域的重要概念,它们在保护敏感数据的传输和存储过程中起着至关重要的作用。

本文将介绍如何使用Java进行简单的加密和解密操作,并提供一些代码示例来帮助读者更好地理解。

加密算法

在加密过程中,我们可以使用不同的算法来转换原始数据。Java提供了许多加密算法,包括对称加密和非对称加密算法。

  • 对称加密算法使用相同的密钥来加密和解密数据。常见的对称加密算法有:DES、AES等。
  • 非对称加密算法使用一对密钥,其中一个用于加密数据,另一个用于解密数据。常见的非对称加密算法有:RSA、DSA等。

在本文中,我们将使用最常见的对称加密算法之一:AES(Advanced Encryption Standard)。

AES加密解密示例

下面是一个使用AES算法进行加密和解密的示例代码:

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.util.Base64;

public class AESEncryptionExample {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String originalText = "Hello, World!";
        String secretKey = "ThisIsASecretKey";

        // 生成AES密钥
        SecretKey key = generateAESKey(secretKey);

        // 加密原始文本
        String encryptedText = encrypt(originalText, key);
        System.out.println("加密后的文本:" + encryptedText);

        // 解密密文
        String decryptedText = decrypt(encryptedText, key);
        System.out.println("解密后的文本:" + decryptedText);
    }

    public static SecretKey generateAESKey(String secretKey) throws NoSuchAlgorithmException {
        KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("AES");
        keyGenerator.init(128);
        return new SecretKeySpec(secretKey.getBytes(StandardCharsets.UTF_8), "AES");
    }

    public static String encrypt(String text, SecretKey key) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
        byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(text.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
        return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedBytes);
    }

    public static String decrypt(String encryptedText, SecretKey key) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
        byte[] encryptedBytes = Base64.getDecoder().decode(encryptedText);
        byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(encryptedBytes);
        return new String(decryptedBytes, StandardCharsets.UTF_8);
    }
}

在上面的示例代码中,我们首先指定了使用AES算法进行加密和解密操作。然后,我们使用指定的密钥生成AES密钥。接下来,我们使用生成的密钥将原始文本加密为密文,并将其输出到控制台。最后,我们使用相同的密钥将密文解密为原始文本,并将其输出到控制台。

序列图

下面是一个使用加密和解密操作的序列图示例:

sequenceDiagram
    participant User
    participant Application
    User->>Application: 输入原始文本
    User->>Application: 输入密钥
    Application->>Application: 生成AES密钥
    Application->>Application: 加密原始文本
    Application->>Application: 解密密文
    Application->>User: 输出解密后的文本

在上面的序列图中,用户输入原始文本和密钥,应用程序生成AES密钥并使用密钥对原始文本进行加密和解密操作,最后输出解密后的文本。

状态图

下面是一个使用加密和解密操作的状态图示例:

stateDiagram
    [*] --> 输入原始文本
    输入原始文本 --> 输入密钥
    输入密钥 --> 生成AES密钥
    生成AES密钥 --> 加密原始文本