常見(jiàn)的加密算法
基本的單向加密算法：
BASE64嚴(yán)格地說(shuō)，屬于編碼格式，而非加密算法
MD5(MessageDigestalgorithm5，信息摘要算法)
SHA(SecureHashAlgorithm，安全散列算法)
HMAC(HashMessageAuthenticationCode，散列消息鑒別碼)
復(fù)雜的對(duì)稱(chēng)加密（DES、PBE）、非對(duì)稱(chēng)加密算法：
DES(DataEncryptionStandard，數(shù)據(jù)加密算法)
PBE(Password-basedencryption，基于密碼驗(yàn)證)
RSA(算法的名字以發(fā)明者的名字命名：RonRivest,AdiShamir和LeonardAdleman)
DH(Diffie-Hellman算法，密鑰一致協(xié)議)
DSA(DigitalSignatureAlgorithm，數(shù)字簽名)
ECC(EllipticCurvesCryptography，橢圓曲線密碼編碼學(xué))
數(shù)字簽名
算法簡(jiǎn)述
數(shù)字簽名算法可以看做是一種帶有密鑰的消息摘要算法，并且這種密鑰包含了公鑰和私鑰。也就是說(shuō)，數(shù)字簽名算法是非對(duì)稱(chēng)加密算法和消息摘要算法的結(jié)合體。
特點(diǎn)
數(shù)字簽名算法要求能夠驗(yàn)證數(shù)據(jù)完整性、認(rèn)證數(shù)據(jù)來(lái)源，并起到抗否認(rèn)的作用。
原理
數(shù)字簽名算法包含簽名和驗(yàn)證兩項(xiàng)操作，遵循私鑰簽名，公鑰驗(yàn)證的方式。
簽名時(shí)要使用私鑰和待簽名數(shù)據(jù)，驗(yàn)證時(shí)則需要公鑰、簽名值和待簽名數(shù)據(jù)，其核心算法主要是消息摘要算法。
1. 消息摘要
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String beforeDegist = "asdf"; System.out.println("摘要前:"+beforeDegist); //初始信息要轉(zhuǎn)換成字節(jié)流的形式 byte[] plainText = beforeDegist.getBytes("UTF8"); //使用getInstance("算法")來(lái)獲得消息摘要,這里使用SHA-1的160位算法或者M(jìn)D5算法 geDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance("SHA-1"); MessageDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance("MD5"); System.out.println("/n" + messageDigest.getProvider().getInfo()); //開(kāi)始使用算法 messageDigest.update(plainText); //輸出算法運(yùn)算結(jié)果 String afterDegist = new String(messageDigest.digest(),"UTF8"); System.out.println("摘要后:"+afterDegist); |
2. 私鑰加密
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/** * 此例子是對(duì)一個(gè)字符串信息，用一個(gè)私鑰(key)加密，然后在用該私鑰解密，驗(yàn)證是否一致 * 私鑰加密，是對(duì)稱(chēng)加密 * 使用對(duì)稱(chēng)算法。比如：A用一個(gè)密鑰對(duì)一個(gè)文件加密，而B(niǎo)讀取這個(gè)文件的話，則需要和A一樣的密鑰，雙方共享一 * 個(gè)私鑰（而在web環(huán)境下，私鑰在傳遞時(shí)容易被偵聽(tīng)） * * 附：主要對(duì)稱(chēng)算法有：DES（實(shí)際密鑰只用到56 位） * AES（支持三種密鑰長(zhǎng)度：128、192、256位），通常首先128位，其他的還有DESede等 */<span style="white-space: pre; "> </span>String before = "asdf"; byte[] plainText = before.getBytes("UTF8"); // STEP 1. |
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System.out.println("Start generate AES key.");//得到一個(gè)使用AES算法的KeyGenerator的實(shí)例 KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("AES");//定義密鑰長(zhǎng)度128位 keyGen.init(128);//通過(guò)KeyGenerator產(chǎn)生一個(gè)key（密鑰算法剛才已定義，為AES） Key key = keyGen.generateKey();System.out.println("Finish generating AES key="+key); |
//STEP 2.
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//獲得一個(gè)私鑰加密類(lèi)Cipher，定義Cipher的基本信息：ECB是加密方式，PKCS5Padding是填充方法 Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding"); //System.out.println("/n" + cipher.getProvider().getInfo()); |
//STEP 3.
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// 使用私鑰加密 System.out.println("/n用私鑰加密...");// 把剛才生成的key當(dāng)作參數(shù)，初始化使用剛才獲得的私鑰加密類(lèi)，Cipher.ENCRYPT_MODE意思是加密 cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);//私鑰加密類(lèi)Cipher進(jìn)行加密，加密后返回一個(gè)字節(jié)流byte[] byte[] cipherText = cipher.doFinal(plainText);//以UTF8格式把字節(jié)流轉(zhuǎn)化為String String after1 = new String(cipherText, "UTF8");System.out.println("用私鑰加密完成："+after1); |
// STEP 4.
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[java] view plain copy//使用私鑰對(duì)剛才加密的信息進(jìn)行解密，看看是否一致，Cipher.DECRYPT_MODE意思是解密鑰 System.out.println("/n用私鑰解密...");cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);//對(duì)剛才私鑰加密的字節(jié)流進(jìn)行解密，解密后返回一個(gè)字節(jié)流byte[] byte[] newPlainText = cipher.doFinal(cipherText);String after2 = new String(newPlainText, "UTF8");System.out.println("用私鑰解密完成："+after2); |
3. 公鑰加密
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String before = "asdf";byte[] plainText = before.getBytes("UTF8");//產(chǎn)生一個(gè)RSA密鑰生成器KeyPairGenerator(顧名思義：一對(duì)鑰匙生成器) KeyPairGenerator keyGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");//定義密鑰長(zhǎng)度1024位 keyGen.initialize(1024);//通過(guò)KeyPairGenerator產(chǎn)生密鑰,注意：這里的key是一對(duì)鑰匙?。?nbsp; KeyPair key = keyGen.generateKeyPair();//獲得一個(gè)RSA的Cipher類(lèi)，使用公鑰加密 Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA/ECB/PKCS1Padding");//System.out.println("/n" + cipher.getProvider().getInfo()); System.out.println("/n用公鑰加密...");//Cipher.ENCRYPT_MODE意思是加密，從一對(duì)鑰匙中得到公鑰 key.getPublic() cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key.getPublic());//用公鑰進(jìn)行加密，返回一個(gè)字節(jié)流 byte[] cipherText = cipher.doFinal(plainText);//以UTF8格式把字節(jié)流轉(zhuǎn)化為String String after1 = new String(cipherText, "UTF8");System.out.println("用公鑰加密完成："+after1);//使用私鑰解密 System.out.println("/n用私鑰解密...");//Cipher.DECRYPT_MODE意思是解密模式，從一對(duì)鑰匙中得到私鑰 key.getPrivate() cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key.getPrivate());//用私鑰進(jìn)行解密，返回一個(gè)字節(jié)流 byte[] newPlainText = cipher.doFinal(cipherText);String after2 = new String(newPlainText, "UTF8");System.out.println("用私鑰解密完成："+after2); |
4. 數(shù)字簽名
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/** * 此例子是數(shù)字簽名的例子，使用RSA私鑰對(duì)消息摘要（這里指的是原始數(shù)據(jù)）進(jìn)行簽名，然后使用公鑰驗(yàn)證簽名 * * A通過(guò)使用B的公鑰加密數(shù)據(jù)后發(fā)給B，B利用B的私鑰解密就得到了需要的數(shù)據(jù)（進(jìn)過(guò)B公鑰加密的數(shù)據(jù)只有B的私鑰能夠 * 解開(kāi)，C沒(méi)有B的私鑰，所以C解不開(kāi)，但C可以使用B的公鑰加密一份數(shù)據(jù)發(fā)給B，這樣一來(lái)，問(wèn)題來(lái)了，B收到的數(shù)據(jù)到 * 底是A發(fā)過(guò)來(lái)的還是C發(fā)過(guò)來(lái)的呢） * 由于私鑰是唯一的，那么A就可以利用A自己的私鑰進(jìn)行加密，然后B再利用A的公鑰來(lái)解密，就可以確定：一定是A的消 * 息，數(shù)字簽名的原理就基于此 * * 總結(jié)：A想將目標(biāo)數(shù)據(jù)傳給B，此時(shí)A需要準(zhǔn)備1和2兩部分 * 1：A使用B的公鑰將原始信息加密，以起到保密作用（只有B的私鑰能解開(kāi)，其他人使用其他鑰匙都解不開(kāi)，當(dāng)然就保密咯） * 2：A使用A的私鑰將原始信息的摘要進(jìn)行簽名，以起到接收方B確定是A發(fā)過(guò)來(lái)的作用（A用A的私鑰對(duì)目標(biāo)數(shù)據(jù)的摘要進(jìn)行簽 * 名，然后傳給B,同時(shí)，C用C的私鑰對(duì)任意信息進(jìn)行簽名也傳給B，B想接受的是A的數(shù)據(jù)（比如說(shuō)一個(gè)轉(zhuǎn)帳請(qǐng)求），于是B * 就通過(guò)A的公鑰對(duì)接受到的兩個(gè)信息進(jìn)行解密，解開(kāi)的就是A（A的公鑰能且只能解開(kāi)A的私鑰加密的數(shù)據(jù)）） */String before = "asdf";byte[] plainText = before.getBytes("UTF8");//形成RSA公鑰對(duì) KeyPairGenerator keyGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");keyGen.initialize(1024);KeyPair key = keyGen.generateKeyPair();//使用私鑰簽名********************************************************** Signature sig = Signature.getInstance("SHA1WithRSA");sig.initSign(key.getPrivate());//sig對(duì)象得到私鑰 //簽名對(duì)象得到原始數(shù)據(jù) sig.update(plainText);//sig對(duì)象得到原始數(shù)據(jù)(現(xiàn)實(shí)中用的是原始數(shù)據(jù)的摘要，摘要的是單向的，即摘要算法后無(wú)法解密) byte[] signature = sig.sign();//sig對(duì)象用私鑰對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行簽名，簽名后得到簽名signature em.out.println(sig.getProvider().getInfo());String after1 = new String(signature, "UTF8");System.out.println("/n用私鑰簽名后:"+after1);//使用公鑰驗(yàn)證 sig.initVerify(key.getPublic());//sig對(duì)象得到公鑰 //簽名對(duì)象得到原始信息 sig.update(plainText);//sig對(duì)象得到原始數(shù)據(jù)(現(xiàn)實(shí)中是摘要) try { if (sig.verify(signature)) { //sig對(duì)象用公鑰解密簽名signature得到原始數(shù)據(jù)(即摘要)，一致則true System.out.println("簽名驗(yàn)證正確?。?quot;+new String(plainText, "UTF8")); } else { System.out.println("簽名驗(yàn)證失敗??！"); }}catch (SignatureException e) { System.out.println("簽名驗(yàn)證失?。?！");} |
5. 數(shù)字證書(shū)
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/** * 此例是對(duì)“數(shù)字證書(shū)”文件的操作 * java平臺(tái)（在機(jī)器上安裝jdk）為你提供了密鑰庫(kù)(證書(shū)庫(kù))，cmd下提供了keytool命令就可以創(chuàng)建證書(shū)庫(kù) * * 在運(yùn)行此例前： * 在c盤(pán)目錄下創(chuàng)建一個(gè)證書(shū)，指定證書(shū)庫(kù)為BocsoftKeyLib，創(chuàng)建別名為T(mén)estCertification的一條證書(shū)，它指定用 * RSA 算法生成，且指定密鑰長(zhǎng)度為1024，證書(shū)有效期為1年 * 導(dǎo)出證書(shū)文件為T(mén)C.cer已存于本地磁盤(pán)C:/ * 密碼是qazzaq */try { //前提：將證書(shū)庫(kù)中的一條證書(shū)導(dǎo)出到證書(shū)文件(我寫(xiě)的例子里證書(shū)文件叫TC.cer) //從證書(shū)文件TC.cer里讀取證書(shū)信息 CertificateFactory cf = CertificateFactory.getInstance("X.509"); FileInputStream in = new FileInputStream("C:/TC.cer"); //將文件以文件流的形式讀入證書(shū)類(lèi)Certificate中 Certificate c = cf.generateCertificate(in); System.err.println("轉(zhuǎn)換成String后的證書(shū)信息："+c.toString()); */ //或者不用上面代碼的方法，直接從證書(shū)庫(kù)中讀取證書(shū)信息，和上面的結(jié)果一摸一樣 String pass="qazzaq"; FileInputStream in2=new FileInputStream("C:/BocsoftKeyLib"); KeyStore ks=KeyStore.getInstance("JKS"); ks.load(in2,pass.toCharArray()); String alias = "TestCertification"; //alias為條目的別名 Certificate c=ks.getCertificate(alias); System.err.println("轉(zhuǎn)換成String后的證書(shū)信息："+c.toString()); //獲取獲取X509Certificate類(lèi)型的對(duì)象，這是證書(shū)類(lèi)獲取Certificate的子類(lèi)，實(shí)現(xiàn)了更多方法 X509Certificate t=(X509Certificate)c; //從信息中提取需要信息 System.out.println("版本號(hào):"+t.getVersion()); System.out.println("序列號(hào):"+t.getSerialNumber().toString(16)); System.out.println("主體名："+t.getSubjectDN()); System.out.println("簽發(fā)者："+t.getIssuerDN()); System.out.println("有效期："+t.getNotBefore()); System.out.println("簽名算法："+t.getSigAlgName()); byte [] sig=t.getSignature(); //簽名值 PublicKey pk = t.getPublicKey(); byte [] pkenc=pk.getEncoded(); System.out.println("公鑰："); for (int i=0;i<pkenc.length;i++){ System.out.print(pkenc[i]+","); } System.err.println(); //證書(shū)的日期有效性檢查，頒發(fā)的證書(shū)都有一個(gè)有效性的日期區(qū)間 Date TimeNow=new Date(); t.checkValidity(TimeNow); System.out.println("證書(shū)的日期有效性檢查:有效的證書(shū)日期！"); //驗(yàn)證證書(shū)簽名的有效性，通過(guò)數(shù)字證書(shū)認(rèn)證中心(CA)機(jī)構(gòu)頒布給客戶(hù)的CA證書(shū)，比如：caroot.crt文件 //我手里沒(méi)有CA頒給我的證書(shū)，所以下面代碼執(zhí)行不了 /*FileInputStream in3=new FileInputStream("caroot.crt"); //獲取CA證書(shū) Certificate cac = cf.generateCertificate(in3); //獲取CA的公鑰 PublicKey pbk=cac.getPublicKey(); //c為本地證書(shū)，也就是待檢驗(yàn)的證書(shū)，用CA的公鑰校驗(yàn)數(shù)字證書(shū)c的有效性 c.verify(pbk); } catch(CertificateExpiredException e){//證書(shū)的日期有效性檢查:過(guò)期 System.out.println("證書(shū)的日期有效性檢查:過(guò)期"); } catch(CertificateNotYetValidException e){ //證書(shū)的日期有效性檢查:尚未生效 System.out.println("證書(shū)的日期有效性檢查:尚未生效"); } catch (CertificateException ce) { ce.printStackTrace(); } catch (FileNotFoundException fe) { fe.printStackTrace(); } /*catch (IOException ioe){ } catch (KeyStoreException kse){ }*/ catch (Exception e){ e.printStackTrace(); }} |
總結(jié)
以上就是本文關(guān)于Java加密解密和數(shù)字簽名完整代碼示例的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家有所幫助。感興趣的朋友可以繼續(xù)參閱本站其他相關(guān)專(zhuān)題，如有不足之處，歡迎留言指出。感謝朋友們對(duì)本站的支持！
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