Java 实现对称加密算法

Java 实现对称加密算法攻略

对称加密算法指使用同一个密钥进行加解密的加密算法。本攻略将介绍 Java 如何实现对称加密算法，主要包括以下内容：

1. 对称加密算法的种类
2. Java 中实现对称加密的常用类库
3. 对称加密算法的实现步骤
4. 示例说明

对称加密算法的种类

对称加密算法包括 DES、3DES、AES 等常用算法。其中，AES 目前是最常用的对称加密算法。

Java 中实现对称加密的常用类库

Java 中实现对称加密的常用类库有 JCE（Java Cryptography Extension）、Bouncy Castle 等。

JCE 是 Java SE 的一个扩展库，提供了一套 API 实现了常见的加密、数字签名、MAC、证书验证等安全功能。JCE 库中提供的对称加密算法包括DES、3DES、AES 等。

Bouncy Castle 是 Java 平台上一个广泛使用的加密相关的类库，支持多种加密算法的实现，包括 JCA（Java Cryptography Architecture）中不支持的算法，如 Blowfish、Twofish 等。

对称加密算法的实现步骤

Java 实现对称加密算法的步骤如下：

1. 创建一个加密器对象，指定加密算法和工作模式，并初始化加密器对象。

String algorithm = "AES/CBC/PKCS5Padding"; // 指定加密算法和工作模式
Cipher cipher = Cipher.getInstance(algorithm);

1. 创建一个密钥对象，指定密钥长度和随机数生成方式，并初始化密钥对象。

int keySize = 128; // 指定密钥长度
KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");
SecureRandom random = new SecureRandom();
kgen.init(keySize, random); // 初始化密钥生成器
SecretKey secretKey = kgen.generateKey(); // 生成密钥

1. 初始化加密器对象，指定加密模式、密钥和随机数生成方式。

cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey, random);

1. 对需要加密的数据进行加密，并获取加密结果。

byte[] dataToEncrypt = "Hello World".getBytes();
byte[] encryptedData = cipher.doFinal(dataToEncrypt);

1. 创建一个解密器对象，指定加密算法和工作模式，并初始化解密器对象。

Cipher cipher2 = Cipher.getInstance(algorithm);
cipher2.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey, random);

1. 对加密数据进行解密，获取解密结果。

byte[] decryptedData = cipher2.doFinal(encryptedData);

示例说明

下面是两条示例说明，演示如何使用 Java 实现 AES 对称加密算法。

示例一

import javax.crypto.*;
import java.security.*;
import java.util.Base64;

public class AesDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String message = "Hello, World!"; // 需要加密的数据

        // 生成密钥
        KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("AES");
        keyGen.init(128); // 指定密钥长度
        SecretKey key = keyGen.generateKey();

        // 创建加密器
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);

        // 加密数据
        byte[] encrypted = cipher.doFinal(message.getBytes());

        // 解密数据
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
        byte[] decrypted = cipher.doFinal(encrypted);

        // 输出加密和解密结果
        System.out.println("Message: " + message);
        System.out.println("Encrypted: " + Base64.getEncoder().encodeToString(encrypted));
        System.out.println("Decrypted: " + new String(decrypted));
    }
}

输出结果如下所示：

Message: Hello, World!
Encrypted: BRVmzFffRH/1d6o/HHpz6Q==
Decrypted: Hello, World!

示例二

import javax.crypto.*;
import java.security.*;
import java.util.Base64;

public class AesDemo {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String message = "Hello, World!"; // 需要加密的数据

        // 生成密钥
        KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("AES");
        keyGen.init(128); // 指定密钥长度
        SecretKey key = keyGen.generateKey();

        // 创建加密器
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);

        // 加密数据
        byte[] encrypted = cipher.doFinal(message.getBytes());

        // 解密数据
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
        byte[] decrypted = cipher.doFinal(encrypted);

        // 输出加密和解密结果
        System.out.println("Message: " + message);
        System.out.println("Encrypted: " + Base64.getEncoder().encodeToString(encrypted));
        System.out.println("Decrypted: " + new String(decrypted));
    }
}

输出结果如下所示：

Message: Hello, World!
Encrypted: kH8pyniPgudk6APrkgvAPQ==
Decrypted: Hello, World!

以上就是 Java 实现对称加密算法的攻略。