java基於Des對稱加密算法實現的加密與解密功能詳解

本文實例講述了java基於Des對稱加密算法實現的加密與解密功能。分享給大家供大家參考，具體如下：

Des 加密相關類介紹：

SecureRandom 這個類是繼承自java.util.Random 這個類

SecureRandom 這個類的構造器有三種，下面例舉兩種：

SecureRandom()構造一個實現默認隨機數算法的安全隨機數生成器(RNG)。

SecureRandom(byte[] seed)構造一個實現默認隨機數算法的安全隨機數生成器(RNG)。

DESKeySpec 這個類是用來使用原始秘鑰來生成秘鑰的秘鑰內容

DESKeySpec 有兩個構造函數：

DESKeySpec(byte[] key) 創建一個DESKeySpec 對象，使用key 中的前8 個字節作為DES 密鑰的密鑰內容。

DESKeySpec(byte[] key, int offset) 創建一個DESKeySpec 對象，使用key 中始於且包含offset 的前8 個字節作為DES-EDE 密鑰的密鑰內容。

SecretKeyFactory ， 密鑰工廠用來將密鑰（類型Key 的不透明加密密鑰）轉換為密鑰規範（底層密鑰材料的透明表示形式），反之亦然。秘密密鑰工廠只對秘密（對稱）密鑰進行操作。

SecretKey對象，秘鑰對象，通過調用秘鑰工廠的generateSecret（DESKeySpec deskeyspace） 方法來生成秘鑰

Cipher 類為加密和解密提供密碼功能，通過調用Cipher的getInstance("des") 來獲取實例

Cipher 對象調用init（） 方法進行對象的初始化，init() 方法的具體參數按照具體情況而定，有加密的也有解密的常量

最後調用Cipher的doFinal() 方法進行加密解密。

在這裡請教大家一個問題，不管是第一種使用BASE64Encoder編碼還是第二種org.apache.commons.codec.binary.Base64編碼，在將String 轉化為byte以及將byte轉化為String 時需要UTF-8/GBK 等編碼來編碼，解碼嗎？

一、使用了sun.misc.BASE64Decoder 和BASE64Encoder 進行解碼，編碼

package com.soufun.com;import java.io.IOException;import java.security.NoSuchAlgorithmException;import java.security.SecureRandom;import java.util.Date;import javax.crypto.Cipher;import javax.crypto.SecretKey;import javax.crypto.SecretKeyFactory;import javax.crypto.spec.DESKeySpec;// 導入sun的64位編碼import sun.misc.BASE64Decoder;import sun.misc.BASE64Encoder;/** *@author WHD * *即使導入sun.misc這個架包也會報錯，這時首先把你的JRE架包移除再導入一次就可以了*/public class DesUtil { // 定義加密方式private final static String DES = "DES"; private final static String UTF8="GBK"; static SecretKeyFactory keyFactory = null; static { try { keyFactory=SecretKeyFactory.getInstance("DES"); } catch (NoSuchAlgorithmException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } public static void main(String[] args) throws Exception { long begin=new Date().getTime(); String data = "aaades加密測試"; // 注意：DES加密和解密過程中，密鑰長度都必須是8的倍數String key = "qazwsxed"; System.err.println(encrypt(data, key)); System.err.println(decrypt(encrypt(data, key), key)); long end =new Date().getTime(); System.out.println(end-begin); } /** * Description 根據鍵值進行加密* @param data * @param key 加密鍵byte數組* @return * @throws Exception */ public static String encrypt(String data, String key) throws Exception { // 使用指定的編碼獲取要加密的內容，一般秘鑰都是字母或數字不用指定編碼，但指定也可以byte[] bt = encrypt(data.getBytes(UTF8), key.getBytes(UTF8)); //注意：在加密和解密的時候使用sun的BASE64Encoder（）進行編碼和解碼不然會有亂碼//網上查看了很多實例，都沒有編碼和解碼，也說沒有亂碼問題，而我這裡出現了亂碼，所以使用BASE64Encoder（）進行了編碼解碼String strs = new BASE64Encoder().encode(bt); return strs; } /** * Description 根據鍵值進行解密* @param data * @param key 加密鍵byte數組* @return * @throws IOException * @throws Exception */ public static String decrypt(String data, String key) throws IOException, Exception { if (data == null) return null; //注意：在加密和解密的時候使用sun的BASE64Encoder（）進行編碼和解碼不然會有亂碼BASE64Decoder decoder = new BASE64Decoder(); byte[] buf = decoder.decodeBuffer(data); byte[] bt = decrypt(buf,key.getBytes()); return new String(bt,UTF8); } /** * Description 根據鍵值進行加密* @param data * @param key 加密鍵byte數組* @return * @throws Exception */ private static byte[] encrypt(byte[] data, byte[] key) throws Exception { // 生成一個可信任的隨機數源SecureRandom sr = new SecureRandom(); // 從原始密鑰數據創建DESKeySpec對象，也就是創建秘鑰的秘鑰內容DESKeySpec dks = new DESKeySpec(key); // 密鑰工廠用來將密鑰（類型Key 的不透明加密密鑰）轉換為密鑰規範（底層密鑰材料的透明表示形式），反之亦然。秘密密鑰工廠只對秘密（對稱）密鑰進行操作。 // 這裡改為使用單例模式//SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(DES); //根據提供的密鑰規範（密鑰材料）生成SecretKey(秘鑰) 對象。 SecretKey securekey = keyFactory.generateSecret(dks); // Cipher對象實際完成加密操作,此類為加密和解密提供密碼功能Cipher cipher = Cipher.getInstance(DES); // 用密鑰和隨機源初始化此Cipher。 ENCRYPT_MODE用於將Cipher 初始化為加密模式的常量。 cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, securekey, sr); //正式執行加密操作return cipher.doFinal(data); } /** * Description 根據鍵值進行解密* @param data * @param key 加密鍵byte數組* @return * @throws Exception */ private static byte[] decrypt(byte[] data, byte[] key) throws Exception { // 生成一個可信任的隨機數源SecureRandom sr = new SecureRandom(); // 從原始密鑰數據創建DESKeySpec對象，也就是創建秘鑰的秘鑰內容DESKeySpec dks = new DESKeySpec(key); // 密鑰工廠用來將密鑰（類型Key 的不透明加密密鑰）轉換為密鑰規範（底層密鑰材料的透明表示形式），反之亦然。秘密密鑰工廠只對秘密（對稱）密鑰進行操作。 // 這裡改為使用單例模式//SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(DES); //根據提供的密鑰規範（密鑰材料）生成SecretKey(秘鑰)對象。 SecretKey securekey = keyFactory.generateSecret(dks); // Cipher類為加密和解密提供密碼功能Cipher cipher = Cipher.getInstance(DES); // DECRYPT_MODE用於將Cipher 初始化為解密模式的常量。 cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, securekey, sr); // 正式進行解密操作return cipher.doFinal(data); }}

二、使用org.apache.commons.codec.binary.Base64 進行解碼，編碼

package com.soufun.com;import java.io.IOException;import java.security.NoSuchAlgorithmException;import java.security.SecureRandom;import java.util.Date;import javax.crypto.Cipher;import javax.crypto.SecretKey;import javax.crypto.SecretKeyFactory;import javax.crypto.spec.DESKeySpec;import org.apache.commons.codec.binary.Base64;/** *@author WHD * */public class DesUtil { // 定義加密方式private final static String DES = "DES"; private final static String UTF8="GBK"; static SecretKeyFactory keyFactory = null; static { try { keyFactory=SecretKeyFactory.getInstance("DES"); } catch (NoSuchAlgorithmException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } public static void main(String[] args) throws Exception { long begin=new Date().getTime(); String data = "aaades加密測試"; // 注意：DES加密和解密過程中，密鑰長度都必須是8的倍數String key = "qazwsxed"; System.err.println(encrypt(data, key)); System.err.println(decrypt(encrypt(data, key), key)); long end =new Date().getTime(); System.out.println(end-begin); } /** * Description 根據鍵值進行加密* @param data * @param key 加密鍵byte數組* @return * @throws Exception */ public static String encrypt(String data, String key) throws Exception { // 使用指定的編碼獲取要加密的內容，一般秘鑰都是字母或數字不用指定編碼，但指定也可以byte[] bt = encrypt(data.getBytes(UTF8), key.getBytes()); // 第一個使用了sun.misc.BASE64Encoder;進行了編碼，但網上說使用org.apache.commons.codec.binary.Base64比較好所以拿來試試String strs = Base64.encodeBase64String(bt); return strs; } /** * Description 根據鍵值進行解密* @param data * @param key 加密鍵byte數組* @return * @throws IOException * @throws Exception */ public static String decrypt(String data, String key) throws IOException, Exception { if (data == null) return null; // 使用org.apache.commons.codec.binary.Base64解碼byte [] buf=Base64.decodeBase64(data); byte[] bt = decrypt(buf,key.getBytes()); return new String(bt,UTF8); } /** * Description 根據鍵值進行加密* @param data * @param key 加密鍵byte數組* @return * @throws Exception */ private static byte[] encrypt(byte[] data, byte[] key) throws Exception { // 生成一個可信任的隨機數源SecureRandom sr = new SecureRandom(); // 從原始密鑰數據創建DESKeySpec對象，也就是創建秘鑰的秘鑰內容DESKeySpec dks = new DESKeySpec(key); // 密鑰工廠用來將密鑰（類型Key 的不透明加密密鑰）轉換為密鑰規範（底層密鑰材料的透明表示形式），反之亦然。秘密密鑰工廠只對秘密（對稱）密鑰進行操作。 // 這裡改為使用單例模式//SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(DES); //根據提供的密鑰規範（密鑰材料）生成SecretKey(秘鑰) 對象。 SecretKey securekey = keyFactory.generateSecret(dks); // Cipher對象實際完成加密操作,此類為加密和解密提供密碼功能Cipher cipher = Cipher.getInstance(DES); // 用密鑰和隨機源初始化此Cipher。 ENCRYPT_MODE用於將Cipher 初始化為加密模式的常量。 cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, securekey, sr); //正式執行加密操作return cipher.doFinal(data); } /** * Description 根據鍵值進行解密* @param data * @param key 加密鍵byte數組* @return * @throws Exception */ private static byte[] decrypt(byte[] data, byte[] key) throws Exception { // 生成一個可信任的隨機數源SecureRandom sr = new SecureRandom(); // 從原始密鑰數據創建DESKeySpec對象，也就是創建秘鑰的秘鑰內容DESKeySpec dks = new DESKeySpec(key); // 密鑰工廠用來將密鑰（類型Key 的不透明加密密鑰）轉換為密鑰規範（底層密鑰材料的透明表示形式），反之亦然。秘密密鑰工廠只對秘密（對稱）密鑰進行操作。 // 這裡改為使用單例模式//SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(DES); //根據提供的密鑰規範（密鑰材料）生成SecretKey(秘鑰)對象。 SecretKey securekey = keyFactory.generateSecret(dks); // Cipher類為加密和解密提供密碼功能Cipher cipher = Cipher.getInstance(DES); // DECRYPT_MODE用於將Cipher 初始化為解密模式的常量。 cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, securekey, sr); // 正式進行解密操作return cipher.doFinal(data); }}

一、二中使用到的架包下載地址：

下載： sun.misc.BASE64Decoder 。
下載：apache的Base64編碼、解碼器。

三、未使用任何編碼，解碼架包

package com.soufun.com;import java.io.IOException;import java.security.NoSuchAlgorithmException;import java.util.Date;import java.util.HashMap;import java.util.Map;import javax.crypto.Cipher;import javax.crypto.SecretKey;import javax.crypto.SecretKeyFactory;import javax.crypto.spec.DESKeySpec;import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;/** *@author WHD * */public class DESCrypt { static SecretKeyFactory secretKeyFactory = null; //Cipher 的“算法/模式/填充” static final String CIPHER = "DES/CBC/PKCS5Padding"; static { try { // 在靜態代碼塊中獲取秘鑰工程secretKeyFactory = SecretKeyFactory.getInstance("DES"); } catch (NoSuchAlgorithmException e) { e.printStackTrace(); } } // 定義常量，編碼格式private static final String UTF8 = "GBK"; /* * 對象緩存的容器*/ static abstract class Cache { private final Map innerCache = new HashMap(); protected abstract Object createValue(Object key) throws Exception; public Object get(Object key) throws Exception { Object value; synchronized (innerCache) { value = innerCache.get(key); if (value == null) { value = new CreationPlaceholder(); innerCache.put(key, value); } } if (value instanceof CreationPlaceholder) { synchronized (value) { CreationPlaceholder progress = (CreationPlaceholder) value; if (progress.value == null) { progress.value = createValue(key); synchronized (innerCache) { innerCache.put(key, progress.value); } } return progress.value; } } return value; } static final class CreationPlaceholder { Object value; } } /* * hex->str & str->hex */ public static byte[] stringToHex(String ss) { // 字符串轉化we byte digest[] = new byte[ss.length() / 2]; for (int i = 0; i < digest.length; i++) { String byteString = ss.substring(2 * i, 2 * i + 2); int byteValue = Integer.parseInt(byteString, 16); digest[i] = (byte) byteValue; } return digest; } public static String hexToString(byte b[]) { StringBuffer hexString = new StringBuffer(); for (int i = 0; i < b.length; i++) { String plainText = Integer.toHexString(0xff & b[i]); if (plainText.length() < 2) { hexString.append("0"); } hexString.append(plainText); } return hexString.toString(); } private static byte[] _convertKeyIv(String text) throws IOException { if (text.length() == 8) { return text.getBytes(UTF8); } if (text.startsWith("0x") && text.length() == 32) { byte[] result = new byte[8]; for (int i = 0; i < text.length(); i += 2) { if (text.charAt(i++) == '0' && text.charAt(i++) == 'x') { try { result[i / 4] = (byte) Integer.parseInt( text.substring(i, i + 2), 16); } catch (Exception e) { throw new IOException("TXT '" + text + "' is invalid!"); } } } return result; } throw new IOException("TXT '" + text + "' is invalid!"); } /* * SecretKey & IvParameterSpec的緩存*/ private static Cache SecretKeySpecs = new Cache() { protected Object createValue(Object key) throws Exception { SecretKey secretKeyObj = null; try { secretKeyObj = secretKeyFactory.generateSecret(new DESKeySpec( _convertKeyIv((String) key))); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return secretKeyObj; } }; private static Cache IvParamSpecs = new Cache() { protected Object createValue(Object key) throws Exception { IvParameterSpec ivObj = null; ivObj = new IvParameterSpec(_convertKeyIv((String) key)); return ivObj; } }; /* * 加密&解密*/ public static String encrypt(String text, String authKey, String authIv) { SecretKey secretKeyObj = null; IvParameterSpec ivObj = null; try { secretKeyObj = (SecretKey) SecretKeySpecs.get(authKey); ivObj = (IvParameterSpec) IvParamSpecs.get(authIv); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } byte[] data = null; try { data = text.getBytes(UTF8); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } byte[] authToken = null; try { authToken = encrypt(data, secretKeyObj, ivObj); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } return hexToString(authToken); } public static byte[] encrypt(byte[] data, SecretKey secretKey, IvParameterSpec iv) throws Exception { Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey, iv); return cipher.doFinal(data); } public static String decrypt(String hexString, String authKey, String authIv) throws Exception { SecretKey secretKeyObj = null; IvParameterSpec ivObj = null; try { secretKeyObj = (SecretKey) SecretKeySpecs.get(authKey); ivObj = (IvParameterSpec) IvParamSpecs.get(authIv); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } String text = decrypt(hexString, secretKeyObj, ivObj); return text; } public static String decrypt(String message, SecretKey secretKey, IvParameterSpec iv) throws Exception { byte[] data = stringToHex(message); return decrypt(data, secretKey, iv); } public static String decrypt(byte[] data, SecretKey secretKey, IvParameterSpec iv) throws Exception { Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey, iv); byte[] retByte = cipher.doFinal(data); return new String(retByte); } public static void main(String[] args) throws Exception { long begin= new Date().getTime(); String authKey = "w8f3k9c2"; String authIv = "w8f3k9c2"; String text = "aaades加密測試"; // 140CB412BA03869F // 140cb412ba03869f // 對原文進行加密String encryptedText = encrypt(text, authKey, authIv); System.out.println("encryptedText:" + encryptedText); // 對密文進行還原String plainText = decrypt(encryptedText, authKey, authIv); System.out.println("plainText:" + plainText); //2a329740ce15f549be64190b183a5be2 long end =new Date().getTime(); System.out.println(end-begin); }}

PS：關於加密解密感興趣的朋友還可以參考本站在線工具：

密碼安全性在線檢測：
http://tools.VeVB.COm/password/my_password_safe

高強度密碼生成器：
http://tools.VeVB.COm/password/CreateStrongPassword

迅雷、快車、旋風URL加密/解密工具：
http://tools.VeVB.COm/password/urlrethunder

在線散列/哈希算法加密工具：
http://tools.VeVB.COm/password/hash_encrypt

在線MD5/hash/SHA-1/SHA-2/SHA-256/SHA-512/SHA-3/RIPEMD-160加密工具：
http://tools.VeVB.COm/password/hash_md5_sha

在線sha1/sha224/sha256/sha384/sha512加密工具：
http://tools.VeVB.COm/password/sha_encode

希望本文所述對大家java程序設計有所幫助。