Java如何实现对称加密

Java中通过对称加密算法实现加密和解密是常见的安全操作。该过程可以通过以下步骤来实现：

1. 选定对称加密算法

对称加密算法的特点是加密解密使用同一密钥。Java中常见的对称加密算法有DES、3DES、AES等。在选择加密算法时，需根据应用场景、性能、安全性需求等多个方面进行综合考虑。

下面以AES算法为例进行讲解。

2. 生成密钥

使用Java中的KeyGenerator类按照指定的算法生成密钥。示例代码如下：

KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("AES");
keyGen.init(128);
SecretKey secretKey = keyGen.generateKey();
byte[] key = secretKey.getEncoded();

3. 加密

使用Java中的Cipher类（javax.crypto.Cipher）对原始数据进行加密。示例代码如下：

Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(key, "AES");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec);
byte[] encryptedData = cipher.doFinal(data);

其中，“AES/ECB/PKCS5Padding”是表示采用AES算法、ECB模式、PKCS5Padding填充方式进行加密。还需要注意的是，SecretKeySpec类的构造函数需要使用密钥原始字节码和算法名称。

4. 解密

使用与加密操作相同的密钥和算法对密文进行解密。示例代码如下：

Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(key, "AES");
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keySpec);
byte[] decryptedData = cipher.doFinal(encryptedData);

其中，“AES/ECB/PKCS5Padding”表示采用AES算法、ECB模式、PKCS5Padding填充方式进行解密。

示例说明

下面通过两个示例来演示如何使用AES对称加密算法进行加解密。

示例一

假设我们需要保护一条敏感信息，例如一个账户密码。首先需要生成一个密钥：

KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("AES");
keyGen.init(128);
SecretKey secretKey = keyGen.generateKey();
byte[] key = secretKey.getEncoded();

然后，使用生成的密钥进行加密操作：

String password = "123456";
byte[] data = password.getBytes(StandardCharsets.UTF_8);
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(key, "AES");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec);
byte[] encryptedData = cipher.doFinal(data);

最后，使用相同的密钥进行解密：

Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(key, "AES");
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keySpec);
byte[] decryptedData = cipher.doFinal(encryptedData);
String password = new String(decryptedData, StandardCharsets.UTF_8);

示例二

假设我们需要对一个文本文件进行加密和解密。首先需要生成一个密钥：

KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("AES");
keyGen.init(128);
SecretKey secretKey = keyGen.generateKey();
byte[] key = secretKey.getEncoded();

然后，读取需要加密的文件：

Path path = Paths.get("plaintext.txt");
byte[] data = Files.readAllBytes(path);
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(key, "AES");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec);
byte[] encryptedData = cipher.doFinal(data);

然后，将加密后的数据写入到文件：

Path path = Paths.get("ciphertext.txt");
Files.write(path, encryptedData);

需要解密时，读取加密后的文件：

Path path = Paths.get("ciphertext.txt");
byte[] encryptedData = Files.readAllBytes(path);
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(key, "AES");
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keySpec);
byte[] decryptedData = cipher.doFinal(encryptedData);

最后，将解密后的数据写入到文件：

Path path = Paths.get("plaintext_decrypted.txt");
Files.write(path, decryptedData);

以上就是使用Java实现对称加密的完整攻略。