Java編程實現(xiàn)非對稱加密的方法詳解
本文實例講述了Java編程實現(xiàn)非對稱加密的方法。分享給大家供大家參考,具體如下:
對稱加密算法在加密和解密時使用的是同一個秘鑰;而非對稱加密算法需要兩個密鑰來進行加密和解密,這兩個秘鑰是公開密鑰(public key,簡稱公鑰)和私有密鑰(private key,簡稱私鑰)。
是一種 高級的雙保險加密方式,一般的實現(xiàn)加密方式有DH密鑰交換算法,RSA基于因子分解算法,ElGamal離散對數(shù)算法及ECC橢圓曲線加密等。
DH加密解密
/** * 非對稱加密之:DH加密 * 非對稱DH,是安全性基于在有限域中計算離散對數(shù)的難度的一種加密算法。 * 可用于密鑰分發(fā),但不能用于加/解密報文。DH即Diffie-Hellman算法的簡寫,也縮寫為D-H算法。 * D-H加密算法的核心思想就是大素數(shù)不可分解質(zhì)因數(shù)的數(shù)學(xué)理論方法。 * @description: * @date 2015-10-29 上午9:08:14 */ public class EncryptDH { private static String dhStr = "encrypt test by DH"; public static void main(String[] args) { jdkDh(); } private static void jdkDh() { try { // 初始化發(fā)送方密鑰 KeyPairGenerator senderKeyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("DH"); senderKeyPairGenerator.initialize(512); KeyPair senderKeyPair = senderKeyPairGenerator.generateKeyPair(); byte[] senderPublicKeyEnc = senderKeyPair.getPublic().getEncoded();// 發(fā)送方的公鑰,發(fā)送給接受方,發(fā)送方式多種,比如文件,網(wǎng)絡(luò)等 // 初始化接受方密鑰 KeyFactory receiverKeyFactory = KeyFactory.getInstance("DH"); X509EncodedKeySpec x509EncodedKeySpec = new X509EncodedKeySpec(senderPublicKeyEnc); PublicKey receiverPublicKey = receiverKeyFactory.generatePublic(x509EncodedKeySpec); DHParameterSpec dhParameterSpec = ((DHPublicKey) receiverPublicKey).getParams(); KeyPairGenerator receiverKeyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("DH"); receiverKeyPairGenerator.initialize(dhParameterSpec); KeyPair receiveKeyPair = receiverKeyPairGenerator.generateKeyPair(); PrivateKey receiverPrivateKey = receiveKeyPair.getPrivate(); byte[] receiverPublicKeyEnc = receiveKeyPair.getPublic().getEncoded(); // 密鑰構(gòu)建 KeyAgreement receiverKeyAgreement = KeyAgreement.getInstance("DH"); receiverKeyAgreement.init(receiverPrivateKey); receiverKeyAgreement.doPhase(receiverPublicKey, true); SecretKey receiverSecretKey = receiverKeyAgreement.generateSecret("DES"); KeyFactory senderKeyFactory = KeyFactory.getInstance("DH"); x509EncodedKeySpec = new X509EncodedKeySpec(receiverPublicKeyEnc); PublicKey senderPublicKey = senderKeyFactory.generatePublic(x509EncodedKeySpec); KeyAgreement senderKeyAgreement = KeyAgreement.getInstance("DH"); senderKeyAgreement.init(senderKeyPair.getPrivate()); senderKeyAgreement.doPhase(senderPublicKey, true); SecretKey snederSecretKey = senderKeyAgreement.generateSecret("DES"); if (Objects.equals(receiverSecretKey, snederSecretKey)) { System.out.println("雙方密鑰相同"); } // 加密 Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES"); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, snederSecretKey); byte[] result = cipher.doFinal(dhStr.getBytes()); System.out.println("DH加密后為:" + Base64.encode(result)); // 解密 cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, receiverSecretKey); result = cipher.doFinal(result); System.out.println("DH解密后為:" + new String(result)); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
RSA加密解密
/** * 非對稱加密之:RSA加密 * @description: * RSA公鑰加密算法是1977年由羅納德·李維斯特(Ron Rivest)、阿迪·薩莫爾(Adi Shamir)和倫納德·阿德曼(Leonard Adleman)一起提出的。 * 1987年首次公布,當時他們?nèi)硕荚诼槭±砉W(xué)院工作。RSA就是他們?nèi)诵帐祥_頭字母拼在一起組成的。 * RSA是目前最有影響力的公鑰加密算法,它能夠抵抗到目前為止已知的絕大多數(shù)密碼攻擊,已被ISO推薦為公鑰數(shù)據(jù)加密標準。 * 今天只有短的RSA鑰匙才可能被強力方式解破。到2008年為止,世界上還沒有任何可靠的攻擊RSA算法的方式。只要其鑰匙的長度足夠長,用RSA加密的信息實際上是不能被解破的。 * 但在分布式計算和量子計算機理論日趨成熟的今天,RSA加密安全性受到了挑戰(zhàn)。 * RSA算法基于一個十分簡單的數(shù)論事實:將兩個大素數(shù)相乘十分容易,但是想要對其乘積進行因式分解卻極其困難,因此可以將乘積公開作為加密密鑰。 * @date 2015-10-29 上午9:08:14 */ public class EncryptRSA { private static String rsaStr = "encrypt test by ElGamal"; public static void main(String[] args) { jdkRSA(); } private static void jdkRSA() { try { // 初始化密鑰 KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA"); keyPairGenerator.initialize(512); KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair(); RSAPublicKey rsaPublicKey = (RSAPublicKey) keyPair.getPublic(); RSAPrivateKey rsaPrivateKey = (RSAPrivateKey) keyPair.getPrivate(); System.out.println("RSA公鑰:" + Base64.encode(rsaPublicKey.getEncoded())); System.out.println("RSA私鑰:" + Base64.encode(rsaPrivateKey.getEncoded())); // 私鑰加密,公鑰解密--加密 PKCS8EncodedKeySpec pkcs8EncodedKeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(rsaPrivateKey.getEncoded()); KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA"); PrivateKey privateKey = keyFactory.generatePrivate(pkcs8EncodedKeySpec); Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA"); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, privateKey); byte[] result = cipher.doFinal(rsaStr.getBytes()); System.out.println("RSA私鑰加密,公鑰解密--加密:" + Base64.encode(result)); // 私鑰加密,公鑰解密--解密 X509EncodedKeySpec x509EncodedKeySpec = new X509EncodedKeySpec(rsaPublicKey.getEncoded()); keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA"); PublicKey publicKey = keyFactory.generatePublic(x509EncodedKeySpec); cipher = Cipher.getInstance("RSA"); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, publicKey); result = cipher.doFinal(result); System.out.println("RSA私鑰加密,公鑰解密--解密:" + new String(result)); // 公鑰加密,私鑰解密--加密 x509EncodedKeySpec = new X509EncodedKeySpec(rsaPublicKey.getEncoded()); keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA"); publicKey = keyFactory.generatePublic(x509EncodedKeySpec); cipher = Cipher.getInstance("RSA"); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey); result = cipher.doFinal(rsaStr.getBytes()); System.out.println("公鑰加密,私鑰解密--加密:" + Base64.encode(result)); // 公鑰加密,私鑰解密--解密 pkcs8EncodedKeySpec=new PKCS8EncodedKeySpec(rsaPrivateKey.getEncoded()); keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA"); privateKey= keyFactory.generatePrivate(pkcs8EncodedKeySpec); cipher = Cipher.getInstance("RSA"); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey); result = cipher.doFinal(result); System.out.println("公鑰加密,私鑰解密--解密:" + new String(result)); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
ElGamal加密
/** * 非對稱加密之:ElGamal加密 * @description: * ElGamal算法,是一種較為常見的加密算法,它是基于1984年提出的公鑰密碼體制和橢圓曲線加密體系。 * 既能用于數(shù)據(jù)加密也能用于數(shù)字簽名,其安全性依賴于計算有限域上離散對數(shù)這一難題。 * 在加密過程中,生成的密文長度是明文的兩倍,且每次加密后都會在密文中生成一個隨機數(shù)K, * 在密碼中主要應(yīng)用離散對數(shù)問題的幾個性質(zhì):求解離散對數(shù)(可能)是困難的,而其逆運算指數(shù)運算可以應(yīng)用平方-乘的方法有效地計算。 * 也就是說,在適當?shù)娜篏中,指數(shù)函數(shù)是單向函數(shù)。 * @date 2015-10-29 上午9:08:14 */ public class EncrypElGamal { private static String rsaStr = "encrypt test by ElGamal"; public static void main(String[] args) { jdkRSA(); } private static void jdkRSA() { try { // 公鑰加密,私鑰解密 // Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());//需要添加bouncycastleprovider jar //初始化密鑰 AlgorithmParameterGenerator algorithmParameterGenerator=AlgorithmParameterGenerator.getInstance("ElGamal"); algorithmParameterGenerator.init(256); AlgorithmParameters algorithmParameters=algorithmParameterGenerator.generateParameters(); DHParameterSpec dhParameterSpec=algorithmParameters.getParameterSpec(DHParameterSpec.class); KeyPairGenerator keyPairGenerator=KeyPairGenerator.getInstance("ElGamal"); keyPairGenerator.initialize(dhParameterSpec,new SecureRandom()); KeyPair keyPair=keyPairGenerator.generateKeyPair(); PublicKey publicKey=keyPair.getPublic(); PrivateKey privateKey=keyPair.getPrivate(); System.out.println("ElGamal加密公鑰:"+Base64.encode(publicKey.getEncoded())); System.out.println("ElGamal加密私鑰:"+Base64.encode(privateKey.getEncoded())); //加密解密同Rsa是一樣的 } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } }
Ecc加密可以參考:http://www.pediy.com/kssd/pediy06/pediy6014.htm等。
PS:關(guān)于加密解密感興趣的朋友還可以參考本站在線工具:
文字在線加密解密工具(包含AES、DES、RC4等):
http://tools.jb51.net/password/txt_encode
MD5在線加密工具:
http://tools.jb51.net/password/CreateMD5Password
在線散列/哈希算法加密工具:
http://tools.jb51.net/password/hash_encrypt
在線MD5/hash/SHA-1/SHA-2/SHA-256/SHA-512/SHA-3/RIPEMD-160加密工具:
http://tools.jb51.net/password/hash_md5_sha
在線sha1/sha224/sha256/sha384/sha512加密工具:
http://tools.jb51.net/password/sha_encode
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希望本文所述對大家java程序設(shè)計有所幫助。
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