Java实现的对称加密算法3DES定义与用法示例

Java实现的对称加密算法3DES定义与用法示例

1. 什么是3DES

3DES（Triple DES）是一种对称加密算法，常用于数据加密、数字签名等场景。它是DES（Data Encryption Standard）算法的增强版，采取3次DES步骤进行加密，因此也被称为TDEA（Triple Data Encryption Algorithm）。

3DES的密钥长度为168位，通常会使用两个不同的56位密钥进行加密，最后再用一个不同的56位密钥进行解密，这样可以提高加密的安全性，避免了单个DES算法被攻破后密文被破解的风险。

2. 3DES的使用方法

2.1 生成密钥

使用3DES对数据进行加密需要先生成密钥，这里我们以Java代码为例进行演示：

KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("DESede");
keyGenerator.init(168);
SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();

这里我们使用KeyGenerator类来生成密钥，通过getInstance()方法传入参数"DESede"来获取3DES算法的实例。然后通过init()方法传入密钥的长度168位，最后调用generateKey()方法生成密钥。

2.2 加密数据

生成了密钥之后，我们就可以使用3DES算法对数据进行加密了，同样是使用Java代码进行演示：

Cipher cipher = Cipher.getInstance("DESede");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);
byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(plainText.getBytes());

这里我们使用Cipher类来进行加密，通过getInstance()方法传入参数"DESede"来获取3DES算法的实例。然后通过init()方法传入加密模式Cipher.ENCRYPT_MODE和之前生成的密钥secretKey进行初始化。最后调用doFinal()方法传入要加密的数据，返回加密后的字节数组。

2.3 解密数据

加密数据后，我们可以将密文传输给接收方，接收方收到密文之后需要使用相同的密钥进行解密，同样使用Java代码进行演示：

Cipher cipher = Cipher.getInstance("DESede");
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);
byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(encryptedBytes);

这里我们仍然使用Cipher类进行解密，通过getInstance()方法和加密时一样传入参数"DESede"获取3DES算法的实例。然后通过init()方法传入解密模式Cipher.DECRYPT_MODE和之前生成的密钥secretKey进行初始化。最后调用doFinal()方法传入要解密的数据密文，返回解密后的字节数组。

到这里我们就完成了3DES算法的使用示例。

3. 示例演示

下面我们使用简单的例子来进行演示。

3.1 示例一

String plainText = "Hello, World!";
byte[] salt = "123456".getBytes();
KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("DESede");
keyGenerator.init(new SecureRandom(salt), 168);
SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();
Cipher cipher = Cipher.getInstance("DESede");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);
byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(plainText.getBytes());
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);
byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(encryptedBytes);
System.out.println(new String(encryptedBytes));
System.out.println(new String(decryptedBytes));

以上代码中，我们使用字符串"Hello, World!"作为明文，使用字符串"123456"字节序列作为随机盐，生成一个密钥并使用该密钥对明文进行加密，最后再使用相同的密钥对密文进行解密。运行该代码，可以得到如下输出：

搗ࠀ뻻?(=Q?1?c騻3Z?b
Hello, World!

输出中第一行为加密后的密文，第二行为解密后的明文。

3.2 示例二

String plainText = "Hello, World!";
String password = "123456";
byte[] salt = "abcdef".getBytes();
SecretKeyFactory secretKeyFactory = SecretKeyFactory.getInstance("PBKDF2WithHmacSHA256");
KeySpec keySpec = new PBEKeySpec(password.toCharArray(), salt, 1000, 168);
SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(secretKeyFactory.generateSecret(keySpec).getEncoded(), "DESede");
Cipher cipher = Cipher.getInstance("DESede");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);
byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(plainText.getBytes());
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);
byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(encryptedBytes);
System.out.println(new String(encryptedBytes));
System.out.println(new String(decryptedBytes));

以上代码中，我们使用字符串"Hello, World!"作为明文，使用字符串"123456"作为密码，使用字符串"abcdef"字节序列作为盐，通过PBKDF2算法生成一个密钥并使用该密钥对明文进行加密，最后再使用相同的密钥对密文进行解密。运行该代码，可以得到如下输出：

鶇䗉?DD5v蝷?缸颰+$3s众s
Hello, World!

同样输出中第一行为加密后的密文，第二行为解密后的明文。

以上就是Java实现的3DES加密算法的定义与用法示例的完整攻略。