Java 基于 Des 对称加密算法实现的加密与解密功能详解

简介

在网络传输中，信息加密是很重要的一环节。对称加密算法是其中的一种，其中 DES 是其中应用比较广泛的一种算法。在 Java 中，Des 对称加密算法同样得到了广泛的支持和应用。

本文主要讲解如何在 Java 中使用 Des 对称加密算法实现加密和解密功能。

实现步骤

生成密钥

首先，需要通过 Java 自带的 KeyGenerator 类生成密钥，代码如下：

KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("DES");
keyGenerator.init(56);
SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();
byte[] keyBytes = secretKey.getEncoded();

上面的代码中，我们通过 getInstance 方法获取了 DES 算法的 KeyGenerator 对象，接着我们设置了密钥的长度为 56 位，通过 generateKey 方法生成了一个 SecretKey 对象，并通过 getEncoded 方法获取了密钥的字节数组。

加密

生成密钥之后，我们就可以对数据进行加密，代码如下：

byte[] data = "Hello, world!".getBytes();
SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(keyBytes, "DES");
Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES/ECB/PKCS5Padding");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);
byte[] result = cipher.doFinal(data);

上述代码中，我们先是定义需要被加密的数据，然后通过 SecretKeySpec 类将密钥字节数组转换成 SecretKey 对象。接着，我们通过 Cipher 类获取了 DES 加密的 Cipher 对象，设置了这个对象的加密模式和填充方式，并通过 init 方法将 Cipher 对象与指定 SecretKey 对象建立联系。最后，我们通过 doFinal 方法将数据进行加密。

解密

解密的步骤与加密类似，如下所示：

byte[] encryptedData = result;
SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(keyBytes, "DES");
Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES/ECB/PKCS5Padding");
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);
byte[] decryptedData = cipher.doFinal(encryptedData);
System.out.println(new String(decryptedData));

同样地，我们需要通过 SecretKeySpec 类将密钥字节数组转换成 SecretKey 对象，获取相应的 Cipher 对象，并通过 init 方法建立联系。最后，我们通过 doFinal 方法将数据进行解密，并将解密后的数据输出。

示例

示例一

以下是一个基于 Des 对称加密算法的加密和解密示例：

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

public class DesEncryptionExample1 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 生成密钥
        KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("DES");
        keyGenerator.init(56);
        SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();
        byte[] keyBytes = secretKey.getEncoded();

        // 加密
        byte[] data = "Hello, world!".getBytes();
        SecretKey secretKeySpec = new SecretKeySpec(keyBytes, "DES");
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES/ECB/PKCS5Padding");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKeySpec);
        byte[] result = cipher.doFinal(data);
        System.out.println("加密后的数据：" + new String(result));

        // 解密
        byte[] encryptedData = result;
        Cipher cipher1 = Cipher.getInstance("DES/ECB/PKCS5Padding");
        cipher1.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKeySpec);
        byte[] decryptedData = cipher1.doFinal(encryptedData);
        System.out.println("解密后的数据：" + new String(decryptedData));
    }
}

示例二

以下是另一个基于 Des 对称加密算法的加密和解密示例：

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

public class DesEncryptionExample2 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 生成密钥
        KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("DES");
        keyGenerator.init(56);
        SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();
        byte[] keyBytes = secretKey.getEncoded();

        // 加密
        byte[] data = "Java 实战圈".getBytes();
        SecretKey secretKeySpec = new SecretKeySpec(keyBytes, "DES");
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES/ECB/PKCS5Padding");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKeySpec);
        byte[] result = cipher.doFinal(data);
        System.out.println("加密后的数据：" + new String(result));

        // 解密
        byte[] encryptedData = result;
        Cipher cipher1 = Cipher.getInstance("DES/ECB/PKCS5Padding");
        cipher1.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKeySpec);
        byte[] decryptedData = cipher1.doFinal(encryptedData);
        System.out.println("解密后的数据：" + new String(decryptedData));
    }
}

总结

Java 中基于 DES 对称加密算法实现的加密和解密功能相对比较简单，只需按照上述步骤进行即可。另外，需要注意的是在生成密钥时需要指定密钥的长度，通常为 56 位。