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分享Java常用幾種加密算法(四種)

 更新時間:2015年10月13日 11:01:59   投稿:mrr  
Base64是網(wǎng)絡(luò)上最常見的用于傳輸8Bit字節(jié)代碼的編碼方式之一,大家可以查看RFC2045~RFC2049,上面有MIME的詳細(xì)規(guī)范。本文給大家分享java常用的幾種加密算法,需要的朋友可以參考下

對稱加密算法是應(yīng)用較早的加密算法,技術(shù)成熟。在對稱加密算法中,數(shù)據(jù)發(fā)信方將明文(原始數(shù)據(jù))和加密密鑰(mi yue)一起經(jīng)過特殊加密算法處理后,使其變成復(fù)雜的加密密文發(fā)送出去。收信方收到密文后,若想解讀原文,則需要使用加密用過的密鑰及相同算法的逆算法對密文進(jìn)行解密,才能使其恢復(fù)成可讀明文。在對稱加密算法中,使用的密鑰只有一個,發(fā)收信雙方都使用這個密鑰對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密,這就要求解密方事先必須知道加密密鑰。

簡單的java加密算法有:

BASE 嚴(yán)格地說,屬于編碼格式,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,散列消息鑒別碼)

第一種. BASE

Base是網(wǎng)絡(luò)上最常見的用于傳輸Bit字節(jié)代碼的編碼方式之一,大家可以查看RFC~RFC,上面有MIME的詳細(xì)規(guī)范。Base編碼可用于在HTTP環(huán)境下傳遞較長的標(biāo)識信息。例如,在Java Persistence系統(tǒng)Hibernate中,就采用了Base來將一個較長的唯一標(biāo)識符(一般為-bit的UUID)編碼為一個字符串,用作HTTP表單和HTTP GET URL中的參數(shù)。在其他應(yīng)用程序中,也常常需要把二進(jìn)制數(shù)據(jù)編碼為適合放在URL(包括隱藏表單域)中的形式。此時,采用Base編碼具有不可讀性,即所編碼的數(shù)據(jù)不會被人用肉眼所直接看到。(來源百度百科)

java實現(xiàn)代碼:

package com.cn.單向加密;
import sun.misc.BASEDecoder;
import sun.misc.BASEEncoder;
/*
BASE的加密解密是雙向的,可以求反解.
BASEEncoder和BASEDecoder是非官方JDK實現(xiàn)類。雖然可以在JDK里能找到并使用,但是在API里查不到。
JRE 中 sun 和 com.sun 開頭包的類都是未被文檔化的,他們屬于 java, javax 類庫的基礎(chǔ),其中的實現(xiàn)大多數(shù)與底層平臺有關(guān),
一般來說是不推薦使用的。
BASE 嚴(yán)格地說,屬于編碼格式,而非加密算法
主要就是BASEEncoder、BASEDecoder兩個類,我們只需要知道使用對應(yīng)的方法即可。
另,BASE加密后產(chǎn)生的字節(jié)位數(shù)是的倍數(shù),如果不夠位數(shù)以=符號填充。
BASE
按照RFC的定義,Base被定義為:Base內(nèi)容傳送編碼被設(shè)計用來把任意序列的位字節(jié)描述為一種不易被人直接識別的形式。
(The Base Content-Transfer-Encoding is designed to represent arbitrary sequences of octets in a form that need not be humanly readable.)
常見于郵件、http加密,截取http信息,你就會發(fā)現(xiàn)登錄操作的用戶名、密碼字段通過BASE加密的。
*/
public class BASE {
  /** 
   * BASE解密 
   * 
   * @param key 
   * @return 
   * @throws Exception 
   */ 
  public static byte[] decryptBASE(String key) throws Exception { 
    return (new BASEDecoder()).decodeBuffer(key); 
  } 
  /** 
   * BASE加密 
   * 
   * @param key 
   * @return 
   * @throws Exception 
   */ 
  public static String encryptBASE(byte[] key) throws Exception { 
    return (new BASEEncoder()).encodeBuffer(key); 
  } 
  public static void main(String[] args) {
   String str="";
    try {
    String result= BASE.encryptBASE(str.getBytes());
     System.out.println("result=====加密數(shù)據(jù)=========="+result);
     byte result[]= BASE.decryptBASE(result);
     String str=new String(result);
     System.out.println("str========解密數(shù)據(jù)========"+str);
  } catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
  }
  }
}

第二種. MD

MD即Message-Digest Algorithm (信息-摘要算法),用于確保信息傳輸完整一致。是計算機(jī)廣泛使用的雜湊算法之一(又譯摘要算法、哈希算法),主流編程語言普遍已有MD實現(xiàn)。將數(shù)據(jù)(如漢字)運(yùn)算為另一固定長度值,是雜湊算法的基礎(chǔ)原理,MD的前身有MD、MD和MD。廣泛用于加密和解密技術(shù),常用于文件校驗。校驗?不管文件多大,經(jīng)過MD后都能生成唯一的MD值。好比現(xiàn)在的ISO校驗,都是MD校驗。怎么用?當(dāng)然是把ISO經(jīng)過MD后產(chǎn)生MD的值。一般下載linux-ISO的朋友都見過下載鏈接旁邊放著MD的串。就是用來驗證文件是否一致的。

java實現(xiàn):

package com.cn.單向加密;
import java.math.BigInteger;
import java.security.MessageDigest;
/*
MD(Message Digest algorithm ,信息摘要算法)
通常我們不直接使用上述MD加密。通常將MD產(chǎn)生的字節(jié)數(shù)組交給BASE再加密一把,得到相應(yīng)的字符串
Digest:匯編
*/
public class MD {
  public static final String KEY_MD = "MD"; 
  public static String getResult(String inputStr)
  {
    System.out.println("=======加密前的數(shù)據(jù):"+inputStr);
    BigInteger bigInteger=null;
    try {
     MessageDigest md = MessageDigest.getInstance(KEY_MD); 
     byte[] inputData = inputStr.getBytes();
     md.update(inputData); 
     bigInteger = new BigInteger(md.digest()); 
    } catch (Exception e) {e.printStackTrace();}
    System.out.println("MD加密后:" + bigInteger.toString()); 
    return bigInteger.toString();
  }
  public static void main(String args[])
  {
    try {
       String inputStr = "簡單加密"; 
       getResult(inputStr);
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
}

MD算法具有以下特點(diǎn):

、壓縮性:任意長度的數(shù)據(jù),算出的MD值長度都是固定的。
、容易計算:從原數(shù)據(jù)計算出MD值很容易。
、抗修改性:對原數(shù)據(jù)進(jìn)行任何改動,哪怕只修改個字節(jié),所得到的MD值都有很大區(qū)別。
、弱抗碰撞:已知原數(shù)據(jù)和其MD值,想找到一個具有相同MD值的數(shù)據(jù)(即偽造數(shù)據(jù))是非常困難的。
、強(qiáng)抗碰撞:想找到兩個不同的數(shù)據(jù),使它們具有相同的MD值,是非常困難的。

MD的作用是讓大容量信息在用數(shù)字簽名軟件簽署私人密鑰前被"壓縮"成一種保密的格式(就是把一個任意長度的字節(jié)串變換成一定長的十六進(jìn)制數(shù)字串)。除了MD以外,其中比較有名的還有sha-、RIPEMD以及Haval等。

第三種.SHA

安全哈希算法(Secure Hash Algorithm)主要適用于數(shù)字簽名標(biāo)準(zhǔn)(Digital Signature Standard DSS)里面定義的數(shù)字簽名算法(Digital Signature Algorithm DSA)。對于長度小于^位的消息,SHA會產(chǎn)生一個位的消息摘要。該算法經(jīng)過加密專家多年來的發(fā)展和改進(jìn)已日益完善,并被廣泛使用。該算法的思想是接收一段明文,然后以一種不可逆的方式將它轉(zhuǎn)換成一段(通常更?。┟芪?,也可以簡單的理解為取一串輸入碼(稱為預(yù)映射或信息),并把它們轉(zhuǎn)化為長度較短、位數(shù)固定的輸出序列即散列值(也稱為信息摘要或信息認(rèn)證代碼)的過程。散列函數(shù)值可以說是對明文的一種“指紋”或是“摘要”所以對散列值的數(shù)字簽名就可以視為對此明文的數(shù)字簽名。

java實現(xiàn):

package com.cn.單向加密;
import java.math.BigInteger;
import java.security.MessageDigest;
/*
SHA(Secure Hash Algorithm,安全散列算法),數(shù)字簽名等密碼學(xué)應(yīng)用中重要的工具,
被廣泛地應(yīng)用于電子商務(wù)等信息安全領(lǐng)域。雖然,SHA與MD通過碰撞法都被破解了,
但是SHA仍然是公認(rèn)的安全加密算法,較之MD更為安全*/
public class SHA {
   public static final String KEY_SHA = "SHA"; 
  public static String getResult(String inputStr)
  {
    BigInteger sha =null;
    System.out.println("=======加密前的數(shù)據(jù):"+inputStr);
    byte[] inputData = inputStr.getBytes(); 
    try {
       MessageDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance(KEY_SHA); 
       messageDigest.update(inputData);
       sha = new BigInteger(messageDigest.digest()); 
       System.out.println("SHA加密后:" + sha.toString()); 
    } catch (Exception e) {e.printStackTrace();}
    return sha.toString();
  }
  public static void main(String args[])
  {
    try {
       String inputStr = "簡單加密"; 
       getResult(inputStr);
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
}

SHA-與MD的比較

因為二者均由MD導(dǎo)出,SHA-和MD彼此很相似。相應(yīng)的,他們的強(qiáng)度和其他特性也是相似,但還有以下幾點(diǎn)不同:

對強(qiáng)行攻擊的安全性:最顯著和最重要的區(qū)別是SHA-摘要比MD摘要長 位。使用強(qiáng)行技術(shù),產(chǎn)生任何一個報文使其摘要等于給定報摘要的難度對MD是^數(shù)量級的操作,而對SHA-則是^數(shù)量級的操作。這樣,SHA-對強(qiáng)行攻擊有更大的強(qiáng)度。

對密碼分析的安全性:由于MD的設(shè)計,易受密碼分析的攻擊,SHA-顯得不易受這樣的攻擊。

速度:在相同的硬件上,SHA-的運(yùn)行速度比MD慢。

第四種.HMAC

HMAC(Hash Message Authentication Code,散列消息鑒別碼,基于密鑰的Hash算法的認(rèn)證協(xié)議。消息鑒別碼實現(xiàn)鑒別的原理是,用公開函數(shù)和密鑰產(chǎn)生一個固定長度的值作為認(rèn)證標(biāo)識,用這個標(biāo)識鑒別消息的完整性。使用一個密鑰生成一個固定大小的小數(shù)據(jù)塊,即MAC,并將其加入到消息中,然后傳輸。接收方利用與發(fā)送方共享的密鑰進(jìn)行鑒別認(rèn)證等。

java實現(xiàn)代碼:

package com.cn.單向加密;
/*
HMAC
HMAC(Hash Message Authentication Code,散列消息鑒別碼,基于密鑰的Hash算法的認(rèn)證協(xié)議。
消息鑒別碼實現(xiàn)鑒別的原理是,用公開函數(shù)和密鑰產(chǎn)生一個固定長度的值作為認(rèn)證標(biāo)識,用這個標(biāo)識鑒別消息的完整性。
使用一個密鑰生成一個固定大小的小數(shù)據(jù)塊,
即MAC,并將其加入到消息中,然后傳輸。接收方利用與發(fā)送方共享的密鑰進(jìn)行鑒別認(rèn)證等。*/
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.Mac;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import com.cn.comm.Tools;
/** 
 * 基礎(chǔ)加密組件 
 */ 
public abstract class HMAC { 
  public static final String KEY_MAC = "HmacMD"; 
  /** 
   * 初始化HMAC密鑰 
   * 
   * @return 
   * @throws Exception 
   */ 
  public static String initMacKey() throws Exception { 
    KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(KEY_MAC); 
    SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey(); 
    return BASE.encryptBASE(secretKey.getEncoded()); 
  } 
  /** 
   * HMAC加密 :主要方法
   * 
   * @param data 
   * @param key 
   * @return 
   * @throws Exception 
   */ 
  public static String encryptHMAC(byte[] data, String key) throws Exception { 
    SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(BASE.decryptBASE(key), KEY_MAC); 
    Mac mac = Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm()); 
    mac.init(secretKey); 
    return new String(mac.doFinal(data)); 
  } 
  public static String getResult(String inputStr)
  {
    String path=Tools.getClassPath();
    String fileSource=path+"/file/HMAC_key.txt";
    System.out.println("=======加密前的數(shù)據(jù):"+inputStr);
    String result=null;
    try {
      byte[] inputData = inputStr.getBytes();
      String key = HMAC.initMacKey(); /*產(chǎn)生密鑰*/ 
      System.out.println("Mac密鑰:===" + key); 
      /*將密鑰寫文件*/
      Tools.WriteMyFile(fileSource,key);
      result= HMAC.encryptHMAC(inputData, key);
      System.out.println("HMAC加密后:===" + result);
    } catch (Exception e) {e.printStackTrace();} 
    return result.toString();
  }
  public static String getResult(String inputStr)
  {
    System.out.println("=======加密前的數(shù)據(jù):"+inputStr);
     String path=Tools.getClassPath();
     String fileSource=path+"/file/HMAC_key.txt";
     String key=null;;
    try {
       /*將密鑰從文件中讀取*/
       key=Tools.ReadMyFile(fileSource);
       System.out.println("getResult密鑰:===" + key); 
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();}
    String result=null;
    try {
      byte[] inputData = inputStr.getBytes(); 
      /*對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密*/
      result= HMAC.encryptHMAC(inputData, key);
      System.out.println("HMAC加密后:===" + result);
    } catch (Exception e) {e.printStackTrace();} 
    return result.toString();
  }
  public static void main(String args[])
  {
    try {
       String inputStr = "簡單加密";
       /*使用同一密鑰:對數(shù)據(jù)進(jìn)行加密:查看兩次加密的結(jié)果是否一樣*/
       getResult(inputStr);
       getResult(inputStr);
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
}

以上內(nèi)容是小編給大家分享的Java常用幾種加密算法(四種),希望大家喜歡。

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