知识大全漫谈Java加密技术（一）

Posted 2022-07-18 知

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　　加密解密曾经是我一个毕业设计的重要组件在工作了多年以后回想当时那个加密解密算法实在是太单纯了

　　言归正传这里我们主要描述Java已经实现的一些加密解密算法最后介绍数字证书

　　如基本的单向加密算法

　　● BASE 严格地说属于编码格式而非加密算法 ● MD (Message Digest algorithm 信息摘要算法) ● SHA(Secure Hash Algorithm 安全散列算法) ● HMAC(Hash Message Authentication Code 散列消息鉴别码)

　　复杂的对称加密（DES PBE）非对称加密算法

　　● DES(Data Encryption Standard 数据加密算法) ● PBE(Password based encryption 基于密码验证) ● RSA(算法的名字以发明者的名字命名 Ron Rivest AdiShamir 和Leonard Adleman) ● DH(Diffie Hellman算法密钥一致协议) ● DSA(Digital Signature Algorithm 数字签名) ● ECC(Elliptic Curves Cryptography 椭圆曲线密码编码学)

　　本篇内容简要介绍BASE MD SHA HMAC几种方法

　　MD SHA HMAC这三种加密算法可谓是非可逆加密就是不可解密的加密方法我们通常只把他们作为加密的基础单纯的以上三种的加密并不可靠

　　BASE

　　按照RFC 的定义 Base 被定义为 Base 内容传送编码被设计用来把任意序列的位字节描述为一种不易被人直接识别的形式（The Base Content Transfer Encoding is designed to represent arbitrary sequences of octets in a form that need not be humanly readable ）

　　常见于邮件加密截取信息你就会发现登录操作的用户名密码字段通过BASE 加密的

　　通过java代码实现如下

　　 /** *//** * BASE 解密 ; * * @param key * @return * @throws Exception */ public static byte[] decryptBASE (String key) throws Exception return (new BASE Decoder()) decodeBuffer(key); /** *//** * BASE 加密 * * @param key * @return * @throws Exception */ public static String encryptBASE (byte[] key) throws Exception return (new BASE Encoder()) encodeBuffer(key);

　　主要就是BASE Encoder BASE Decoder两个类我们只需要知道使用对应的方法即可另 BASE加密后产生的字节位数是的倍数如果不够位数以=符号填充

　　MD —— message digest algorithm （信息摘要算法）缩写广泛用于加密和解密技术常用于文件校验校验？不管文件多大经过MD 后都能生成唯一的MD 值好比现在的ISO校验都是MD 校验怎么用？当然是把ISO经过MD 后产生MD 的值一般下载linux ISO的朋友都见过下载链接旁边放著MD 的串就是用来验证文件是否一致的

　　通过java代码实现如下

　　 /** *//** * MD 加密 ;; * * @param data * @return * @throws Exception */ public static byte[] encryptMD (byte[] data) throws Exception MessageDigest md = MessageDigest getInstance(KEY_MD ); md update(data); return md digest();

　　通常我们不直接使用上述MD 加密通常将MD 产生的字节数组交给BASE 再加密一把得到相应的字符串

　　SHA

　　SHA（Secure Hash Algorithm 安全散列算法）数字签名等密码学应用中重要的工具被广泛地应用于电子商务等信息安全领域虽然 SHA与MD 通过碰撞法都被破解了但是SHA仍然是公认的安全加密算法较之MD 更为安全

　　通过java代码实现如下

　　 /** *//** * SHA加密 ;; * * @param data * @return * @throws Exception */ public static byte[] encryptSHA(byte[] data) throws Exception MessageDigest sha = MessageDigest getInstance(KEY_SHA); sha update(data); return sha digest();

　　HMAC

　　HMAC（Hash Message Authentication Code 散列消息鉴别码基于密钥的Hash算法的认证协议消息鉴别码实现鉴别的原理是用公开函数和密钥产生一个固定长度的值作为认证标识用这个标识鉴别消息的完整性使用一个密钥生成一个固定大小的小数据块即MAC 并将其加入到消息中然后传输接收方利用与发送方共享的密钥进行鉴别认证等

　　通过java代码实现如下

　　 /** *//** * 初始化HMAC密钥 ; * * @return * @throws Exception */ public static String initMacKey() throws Exception KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator getInstance(KEY_MAC); SecretKey secretKey = keyGenerator generateKey(); return encryptBASE (secretKey getEncoded()); /** *//** * HMAC加密 * * @param data * @param key * @return * @throws Exception */ public static byte[] encryptHMAC(byte[] data String key) throws Exception SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(decryptBASE (key) KEY_MAC); Mac mac = Mac getInstance(secretKey getAlgorithm()); mac init(secretKey); return mac doFinal(data);

　　给出一个完整类如下

　　 import java security MessageDigest; import javax crypto KeyGenerator; import javax crypto Mac; import javax crypto SecretKey; import sun misc BASE Decoder; import sun misc BASE Encoder; /** *//** * 基础加密组件 ; * * @author 梁栋 * @version * @since */ public abstract class Coder public static final String KEY_SHA = SHA ; public static final String KEY_MD = MD ; /** *//** * MAC算法可选以下多种算法 * * <pre> * HmacMD * HmacSHA * HmacSHA * HmacSHA * HmacSHA * </pre> */ public static final String KEY_MAC = HmacMD ; /** *//** * BASE 解密 * * @param key * @return * @throws Exception */ public static byte[] decryptBASE (String key) throws Exception return (new BASE Decoder()) decodeBuffer(key); /** *//** * BASE 加密 * * @param key * @return * @throws Exception */ public static String encryptBASE (byte[] key) throws Exception return (new BASE Encoder()) encodeBuffer(key); /** *//** * MD 加密 * * @param data * @return * @throws Exception */ public static byte[] encryptMD (byte[] data) throws Exception MessageDigest md = MessageDigest getInstance(KEY_MD ); md update(data); return md digest(); /** *//** * SHA加密 * * @param data * @return * @throws Exception */ public static byte[] encryptSHA(byte[] data) throws Exception MessageDigest sha = MessageDigest getInstance(KEY_SHA); sha update(data); return sha digest(); /** *//** * 初始化HMAC密钥 * * @return * @throws Exception */ public static String initMacKey() throws Exception KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator getInstance(KEY_MAC); SecretKey secretKey = keyGenerator generateKey(); return encryptBASE (secretKey getEncoded()); /** *//** * HMAC加密 * * @param data * @param key * @return * @throws Exception */ public static byte[] encryptHMAC(byte[] data String key) throws Exception SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(decryptBASE (key) KEY_MAC); Mac mac = Mac getInstance(secretKey getAlgorithm()); mac init(secretKey); return mac doFinal(data);

　　再给出一个测试类

　　import static junit Assert *;

　　import junit Test;

　　/** * * @author 梁栋 * @version * @since */public class CoderTest

　　@Test public void test() throws Exception String inputStr = 简单加密 ; System err println( 原文:\\n + inputStr);

　　byte[] inputData = inputStr getBytes(); String code = Coder encryptBASE (inputData);

　　System err println( BASE 加密后:\\n + code);

　　byte[] output = Coder decryptBASE (code);

　　String outputStr = new String(output);

　　System err println( BASE 解密后:\\n + outputStr);

　　// 验证BASE 加密解密一致性 assertEquals(inputStr outputStr);

　　// 验证MD 对于同一内容加密是否一致 assertArrayEquals(Coder encryptMD (inputData) Coder encryptMD (inputData));

　　// 验证SHA对于同一内容加密是否一致 assertArrayEquals(Coder encryptSHA(inputData) Coder encryptSHA(inputData));

　　String key = Coder initMacKey(); System err println( Mac密钥:\\n + key);

　　// 验证HMAC对于同一内容同一密钥加密是否一致 assertArrayEquals(Coder encryptHMAC(inputData key) Coder encryptHMAC( inputData key));

　　BigInteger md = new BigInteger(Coder encryptMD (inputData)); System err println( MD :\\n + md toString( ));

　　BigInteger sha = new BigInteger(Coder encryptSHA(inputData)); System err println( SHA:\\n + sha toString( ));

　　BigInteger mac = new BigInteger(Coder encryptHMAC(inputData inputStr)); System err println( HMAC:\\n + mac toString( ));

cha138/Article/program/Java/gj/201311/27564

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