java 实现对称加密的方法

- 日理万妓 2023-09-30 23:57 12阅读 0赞

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对称加密是一种加密算法，它和非对称加密的区别在于：加密和解密使用不同的密钥，对称加密使用同一个密钥对数据进行加密和解密。 今天我们来学习下对称加密的实现方法，不需要使用到私钥，只需要用到公钥。 首先我们来看下这个加密解密的过程： 我们先来看下输入参数，这里使用了公钥密码来进行对称加密： 输出结果为： 在此基础上，我们再来看下这个对称加密的算法： 通过上面的代码可以看出，要想进行解密需要先解密公钥，然后再用私钥进行解密。

*  1、使用公钥来加密数据
    
    使用公钥加密的原理是，数据长度固定，使用密钥将数据加密。例如，如果要对1-8位的数字进行加密，则需要使用32位的密钥。首先生成32位的密钥，然后对其进行加密得到256位的数据。最后，将数据保存到一个字符串中，然后将该字符串发送到接收方。 使用公钥加密后，就相当于给数据加上了一个密码。如果想要对数据进行解密，就需要解密公钥并将其还原成原来的内容。 在上面的代码中，使用了4个字符： 在这里我们需要注意下参数 name中的a和b，在没有密钥的情况下是无法对其进行加密的。公钥的长度固定为32位，所以我们需要使用32位的密钥才能对数据进行加密。 使用公钥进行加密后，我们还需要对数据进行解密才能得到原来的内容。这里可以通过发送一段伪随机数来实现解密，伪随机数是由16位随机数和64位随机数组合而成：
 *  2、生成对称密钥
    
    我们知道，加密和解密是通过不同的密钥来完成的，对称密钥就是加密和解密的钥匙。生成对称密钥就是使用私钥，然后用公钥去加密数据。所以我们需要找到一个对称密钥生成算法，通过这个算法来生成对称密钥。我们在 Java中找到了一个生成对称密钥的算法： 这里我们使用了 RSA算法，使用 RSA算法来计算公钥密码。RSA算法是基于大数分解的一种计算方法，由美国国家科学基金会于1986年提出，并于1987年通过了美国国家标准与技术研究院（NIST）的评审。 RSA算法有两个参数，一个是私钥，另一个是公钥。从上面的代码中我们可以看出， RSA算法需要两个参数：公钥和私钥。也就是说，我们需要找到一个私钥和一个公钥。下面我们来看下具体的实现过程： 第一步：获取公钥：首先在官网上找到 RSA算法，然后点击“免费下载”。 第二步：下载并解压 RSA文件 第三步：使用 RSA算法生成私钥：然后我们使用一个\`. java. lang\`文件来生成一个\`. java. lang\`文件（注意这里使用的是 java）。 第四步：使用 java. lang把\`. java. lang\`文件里面的\`write\_key’\`替换为\`write\_primes’。 第五步：获取公钥并加密：然后将此密钥对数据进行加密（这里需要注意一下，我们需要使用的是公钥，不是私钥） 第六步：使用私钥解密：最后将此密钥对数据进行解密。 上面的代码中使用了三个参数，其中第一个参数是私钥值，第二个参数是公钥值，最后一个参数是加密和解密的公钥。通过上面的代码可以看出，我们先使用了私钥对数据进行加密，然后再将加密后的数据和原来的数据进行对比。结果如下：
 *  3、解密数据
    
    这个时候，我们可以使用以下方法进行解密： 使用 path （）方法获取公钥，并使用 path （）方法获取私钥。 其中 path （）方法的参数为：公钥； 我们可以发现，这里的密钥长度是50,这就说明了要想进行加密，需要至少50个字符才能完成。 这里我们使用了字符串来作为输入参数，因为字符串是不可能进行加密的，所以它可以用来做解密操作。 在上面的代码中，我们采用了两个函数分别对数据进行解密。 第一个函数是用来对数据进行加密的，第二个函数是用来解密数据的。当然在实际工作中，我们只需要解密第一个函数即可。
 *  4、验证加密的结果
    
    当我们完成了密码的生成，加密，解密等操作之后，接下来我们就需要验证下加密的结果是否正确，可以通过以下几种方式来验证： （1）查看输入的参数是否和返回的参数相同，如果相同则说明是正确的，如果不相同则说明没有正确加密； （2）我们可以通过查看参数的返回类型来验证是否正确，比如： 我们可以使用 javac. append （）方法将返回类型转换为数字签名： （3）使用 java. util. toString （）方法将返回类型转换为字符串： 可以看出，上面几种验证方式都是需要将返回的类型进行转换的，但是不管是哪种方法都需要在编译期完成。这也是为什么我们不建议大家在程序运行时进行转换类型的原因。 那么上面我们说了这么多怎么去使用对称加密来实现呢？接下来我们来看下实现对称加密的核心原理： 通过上面这段代码，我们可以看出，这里使用了两个私钥（公钥）来对数据进行加密和解密。但是这里有个问题：为什么要使用两个私钥来进行加密呢？因为一个私钥只能处理一个数字签名，如果有多个数字签名，那么私钥就不能处理了。 这就需要使用两个公钥了，一个公钥是公开的，另一个公钥是保密的。通过上面这段代码我们就可以很好地理解对称加密的原理了。 以上就是今天所讲到的内容了，相信通过这段话大家已经对对称加密有了一定的了解。如果还有什么不明白或者不懂的地方请留言。
 *  5、总结
    
    在实际项目中，我们会使用到对称加密和非对称加密两种加密方式，如果不考虑速度的话，我们建议使用非对称加密。 如果是考虑速度的话，建议使用对称加密，因为它的算法简单、占用资源小、效率高。但是对称加密会存在一些问题： 1.当客户端不知道公钥的时候，无法对数据进行解密； 2.私钥的安全等级不如公钥高； 3.私钥不能存储在客户端； 4.当客户端被攻击时，可能会造成数据泄露。 因此，在实际应用中，建议使用非对称加密方式。

**以下是常用的Java对称加密代码：**

1. AES加密  
\`\`\`java  
import javax.crypto.Cipher;  
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;  
import java.util.Base64;  
public class AESUtil \{  
private static final String KEY = "1234567890123456"; // 密钥  
public static String encrypt(String content) throws Exception \{  
SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(KEY.getBytes(), "AES");  
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");  
cipher.init(Cipher.ENCRYPT\_MODE, key);  
byte\[\] encryptedBytes = cipher.doFinal(content.getBytes("UTF-8"));  
return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedBytes);  
\}  
public static String decrypt(String content) throws Exception \{  
SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(KEY.getBytes(), "AES");  
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");  
cipher.init(Cipher.DECRYPT\_MODE, key);  
byte\[\] encryptedBytes = Base64.getDecoder().decode(content);  
byte\[\] decryptedBytes = cipher.doFinal(encryptedBytes);  
return new String(decryptedBytes, "UTF-8");  
\}  
\}  
\`\`\`  
2. DES加密  
\`\`\`java  
import javax.crypto.Cipher;  
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;  
import java.util.Base64;  
public class DESUtil \{  
private static final String KEY = "12345678"; // 密钥  
public static String encrypt(String content) throws Exception \{  
SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(KEY.getBytes(), "DES");  
Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES/ECB/PKCS5Padding");  
cipher.init(Cipher.ENCRYPT\_MODE, key);  
byte\[\] encryptedBytes = cipher.doFinal(content.getBytes("UTF-8"));  
return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedBytes);  
\}  
public static String decrypt(String content) throws Exception \{  
SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(KEY.getBytes(), "DES");  
Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES/ECB/PKCS5Padding");  
cipher.init(Cipher.DECRYPT\_MODE, key);  
byte\[\] encryptedBytes = Base64.getDecoder().decode(content);  
byte\[\] decryptedBytes = cipher.doFinal(encryptedBytes);  
return new String(decryptedBytes, "UTF-8");  
\}  
\}  
\`\`\`  
3. Blowfish加密  
\`\`\`java  
import javax.crypto.Cipher;  
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;  
import java.util.Base64;  
public class BlowfishUtil \{  
private static final String KEY = "1234567890123456"; // 密钥  
public static String encrypt(String content) throws Exception \{  
SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(KEY.getBytes(), "Blowfish");  
Cipher cipher = Cipher.getInstance("Blowfish/ECB/PKCS5Padding");  
cipher.init(Cipher.ENCRYPT\_MODE, key);  
byte\[\] encryptedBytes = cipher.doFinal(content.getBytes("UTF-8"));  
return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedBytes);  
\}  
public static String decrypt(String content) throws Exception \{  
SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(KEY.getBytes(), "Blowfish");  
Cipher cipher = Cipher.getInstance("Blowfish/ECB/PKCS5Padding");  
cipher.init(Cipher.DECRYPT\_MODE, key);  
byte\[\] encryptedBytes = Base64.getDecoder().decode(content);  
byte\[\] decryptedBytes = cipher.doFinal(encryptedBytes);  
return new String(decryptedBytes, "UTF-8");  
\}  
\}  
\`\`\`

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