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分享Java常用几种加密算法(四种)

2019年07月22日  | 移动技术网IT编程  | 我要评论

对称加密算法是应用较早的加密算法，技术成熟。在对称加密算法中，数据发信方将明文（原始数据）和加密密钥（mi yue）一起经过特殊加密算法处理后，使其变成复杂的加密密文发送出去。收信方收到密文后，若想解读原文，则需要使用加密用过的密钥及相同算法的逆算法对密文进行解密，才能使其恢复成可读明文。在对称加密算法中，使用的密钥只有一个，发收信双方都使用这个密钥对数据进行加密和解密，这就要求解密方事先必须知道加密密钥。

简单的java加密算法有：

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)

第一种. base

base是网络上最常见的用于传输bit字节代码的编码方式之一，大家可以查看rfc～rfc，上面有mime的详细规范。base编码可用于在http环境下传递较长的标识信息。例如，在java persistence系统hibernate中，就采用了base来将一个较长的唯一标识符（一般为-bit的uuid）编码为一个字符串，用作http表单和http get url中的参数。在其他应用程序中，也常常需要把二进制数据编码为适合放在url（包括隐藏表单域）中的形式。此时，采用base编码具有不可读性，即所编码的数据不会被人用肉眼所直接看到。（来源百度百科）

java实现代码：

package com.cn.单向加密;
import sun.misc.basedecoder;
import sun.misc.baseencoder;
/*
base的加密解密是双向的，可以求反解.
baseencoder和basedecoder是非官方jdk实现类。虽然可以在jdk里能找到并使用，但是在api里查不到。
jre 中 sun 和 com.sun 开头包的类都是未被文档化的，他们属于 java, javax 类库的基础，其中的实现大多数与底层平台有关，
一般来说是不推荐使用的。
base 严格地说，属于编码格式，而非加密算法
主要就是baseencoder、basedecoder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。
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、http加密，截取http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。
*/
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=====加密数据=========="+result);
     byte result[]= base.decryptbase(result);
     string str=new string(result);
     system.out.println("str========解密数据========"+str);
  } catch (exception e) {
    e.printstacktrace();
  }
  }
}

第二种. md

md即message-digest algorithm （信息-摘要算法），用于确保信息传输完整一致。是计算机广泛使用的杂凑算法之一（又译摘要算法、哈希算法），主流编程语言普遍已有md实现。将数据（如汉字）运算为另一固定长度值，是杂凑算法的基础原理，md的前身有md、md和md。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着md的串。就是用来验证文件是否一致的。

java实现：

package com.cn.单向加密;
import java.math.biginteger;
import java.security.messagedigest;
/*
md(message digest algorithm ，信息摘要算法)
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
digest:汇编
*/
public class md {
  public static final string key_md = "md"; 
  public static string getresult(string inputstr)
  {
    system.out.println("=======加密前的数据:"+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 = "简单加密"; 
       getresult(inputstr);
    } catch (exception e) {
      e.printstacktrace();
    }
  }
}

md算法具有以下特点：

、压缩性：任意长度的数据，算出的md值长度都是固定的。
、容易计算：从原数据计算出md值很容易。
、抗修改性：对原数据进行任何改动，哪怕只修改个字节，所得到的md值都有很大区别。
、弱抗碰撞：已知原数据和其md值，想找到一个具有相同md值的数据（即伪造数据）是非常困难的。
、强抗碰撞：想找到两个不同的数据，使它们具有相同的md值，是非常困难的。

md的作用是让大容量信息在用数字签名软件签署私人密钥前被"压缩"成一种保密的格式（就是把一个任意长度的字节串变换成一定长的十六进制数字串）。除了md以外，其中比较有名的还有sha-、ripemd以及haval等。

第三种.sha

安全哈希算法（secure hash algorithm）主要适用于数字签名标准（digital signature standard dss）里面定义的数字签名算法（digital signature algorithm dsa）。对于长度小于^位的消息，sha会产生一个位的消息摘要。该算法经过加密专家多年来的发展和改进已日益完善，并被广泛使用。该算法的思想是接收一段明文，然后以一种不可逆的方式将它转换成一段（通常更小）密文，也可以简单的理解为取一串输入码（称为预映射或信息），并把它们转化为长度较短、位数固定的输出序列即散列值（也称为信息摘要或信息认证代码）的过程。散列函数值可以说是对明文的一种“指纹”或是“摘要”所以对散列值的数字签名就可以视为对此明文的数字签名。

java实现：

package com.cn.单向加密;
import java.math.biginteger;
import java.security.messagedigest;
/*
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*/
public class sha {
   public static final string key_sha = "sha"; 
  public static string getresult(string inputstr)
  {
    biginteger sha =null;
    system.out.println("=======加密前的数据:"+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 = "简单加密"; 
       getresult(inputstr);
    } catch (exception e) {
      e.printstacktrace();
    }
  }
}

sha-与md的比较

因为二者均由md导出，sha-和md彼此很相似。相应的，他们的强度和其他特性也是相似，但还有以下几点不同：

对强行攻击的安全性：最显著和最重要的区别是sha-摘要比md摘要长 位。使用强行技术，产生任何一个报文使其摘要等于给定报摘要的难度对md是^数量级的操作，而对sha-则是^数量级的操作。这样，sha-对强行攻击有更大的强度。

对密码分析的安全性：由于md的设计，易受密码分析的攻击，sha-显得不易受这样的攻击。

速度：在相同的硬件上，sha-的运行速度比md慢。

第四种.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。

java实现代码：

package com.cn.单向加密;
/*
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。*/
import javax.crypto.keygenerator;
import javax.crypto.mac;
import javax.crypto.secretkey;
import javax.crypto.spec.secretkeyspec;
import com.cn.comm.tools;
/** 
 * 基础加密组件 
 */ 
public abstract class hmac { 
  public static final string key_mac = "hmacmd"; 
  /** 
   * 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 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("=======加密前的数据:"+inputstr);
    string result=null;
    try {
      byte[] inputdata = inputstr.getbytes();
      string key = hmac.initmackey(); /*产生密钥*/ 
      system.out.println("mac密钥:===" + key); 
      /*将密钥写文件*/
      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("=======加密前的数据:"+inputstr);
     string path=tools.getclasspath();
     string filesource=path+"/file/hmac_key.txt";
     string key=null;;
    try {
       /*将密钥从文件中读取*/
       key=tools.readmyfile(filesource);
       system.out.println("getresult密钥:===" + key); 
    } catch (exception e) {
      e.printstacktrace();}
    string result=null;
    try {
      byte[] inputdata = inputstr.getbytes(); 
      /*对数据进行加密*/
      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 = "简单加密";
       /*使用同一密钥：对数据进行加密：查看两次加密的结果是否一样*/
       getresult(inputstr);
       getresult(inputstr);
    } catch (exception e) {
      e.printstacktrace();
    }
  }
}

以上内容是小编给大家分享的java常用几种加密算法(四种)，希望大家喜欢。

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