JAVA对称加密算法PBE定义与用法实例分析

简介

PBE（Password Based Encryption）是基于密码的加密算法，在数据加密中使用口令替代了传统的密钥，是一种轻量级加密算法。PBE算法不需要证书链和公钥证书等机构，实现简单便捷，容易实施。PBE算法又称为基于口令加密。

PBE算法加密实现步骤

1.搜集用户输入

从用户输入中获取需要加密的数据（明文）、密钥（口令）、加密算法等相关信息。

2.初始化参数

选择合适的加密算法模式和填充模式，初始化盐值、迭代次数、密码口令等参数，建立PBE加密算法相关参数。

3.创建PBE秘钥

将用户输入的密码口令经过杂凑函数生成一个秘钥Key，用于PBE加密过程中的加密和解密。

4.加密明文

使用已选择的加密算法和填充模式，对明文进行加密处理。

5.输出密文

输出加密后的密文。

PBE算法解密实现步骤

1.从用户输入中获取密文、口令和算法相关信息

从用户输入中获取需要解密的密文、解密使用的口令、加密算法等信息。

2.初始化参数

选择合适的加密算法模式和填充模式，初始化盐值、迭代次数和密码口令等参数，建立PBE加密算法相关参数。

3.创建PBE秘钥

将用户输入的密码口令进行杂凑函数生成一个秘钥Key，用于PBE解密过程中的解密和加密。

4.解密密文

使用已选择的解密算法和填充模式，对密文进行解密处理。

5.输出明文

输出解密后的明文。

PBE算法示例

示例1：使用PBE算法实现字符串加密解密

加密字符串 hello world：

String salt = "87654321";
String password = "password123";
String content = "hello world";

byte[] pbesalt = salt.getBytes();
PBEKeySpec pbeKeySpec = new PBEKeySpec(password.toCharArray());

SecretKeyFactory secretKeyFactory = SecretKeyFactory.getInstance("PBEWithMD5AndDES");
SecretKey secretKey = secretKeyFactory.generateSecret(pbeKeySpec);

PBEParameterSpec pbeParameter = new PBEParameterSpec(pbesalt, 1000);

Cipher cipher = Cipher.getInstance("PBEWithMD5AndDES");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey, pbeParameter);

byte[] result = cipher.doFinal(content.getBytes());

System.out.println("原数据：" + content);
System.out.println("加密后：" + new String(result));

cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey, pbeParameter);
byte[] afterDecrypt = cipher.doFinal(result);
System.out.println("解密后：" + new String(afterDecrypt));

加密后输出结果为： -íû$¨©Tzš²J6). 解密后输出为：hello world`

示例2：使用PBE算法实现文件加密解密

加密文件 test.txt ：

String plainFileName = "test.txt";
String encFileName = "test.enc";
String decFileName = "test.dec";

String password = "password123";
String salt = "87654321";

byte[] pbesalt = salt.getBytes();
PBEKeySpec pbeKeySpec = new PBEKeySpec(password.toCharArray());

SecretKeyFactory secretKeyFactory = SecretKeyFactory.getInstance("PBEWithMD5AndDES");
SecretKey secretKey = secretKeyFactory.generateSecret(pbeKeySpec);

PBEParameterSpec pbeParameter = new PBEParameterSpec(pbesalt, 1000);

Cipher cipher = Cipher.getInstance("PBEWithMD5AndDES");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey, pbeParameter);

FileInputStream in = new FileInputStream(plainFileName);
CipherOutputStream out = new CipherOutputStream(new FileOutputStream(encFileName), cipher);

byte[] buf = new byte[1024];
int len;

while ((len = in.read(buf)) != -1) {
    out.write(buf, 0, len);
}

in.close();
out.close();

cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey, pbeParameter);
in = new FileInputStream(encFileName);
CipherInputStream decin = new CipherInputStream(in, cipher);
out = new CipherOutputStream(new FileOutputStream(decFileName), cipher);

while ((len = decin.read(buf)) != -1) {
    out.write(buf, 0, len);
}

decin.close();
out.close();

文件加密成功后，输出到当前目录下的 test.enc 文件中。解密成功后，输出到当前目录下的 test.dec 文件中。