分享Java常用幾種加密演算法(四種)

對稱加密演算法是應用較早的加密演算法，技術成熟。在對稱加密演算法中，資料寄信方將明文（原始資料）和加密金鑰（mi yue）一起經過特殊加密演算法處理後，使其變成複雜的加密密文發送出去。收信方收到密文後，若想解讀原文，則需要使用加密用過的金鑰及相同演算法的反向演算法對密文進行解密，才能使其恢復成可讀明文。在對稱加密演算法中，使用的金鑰只有一個，發收信雙方都使用這個金鑰對資料進行加密和解密，這就要求解密者事先必須知道加密金鑰。

簡單的java加密演算法有：

BASE 嚴格地說，屬於編碼格式，而非加密演算法
MD(Message Digest algorithm ，資訊摘要演算法)
SHA(Secure Hash Algorithm，安全散列演算法)
HMAC(HMAC( Hash Message Authentication Code，雜湊訊息鑑別碼)

第一種. BASE

Base是網路上最常見的用於傳輸Bit位元組代碼的編碼方式之一，大家可以查看RFC～RFC，上面有MIME的詳細規範。 Base編碼可用於在HTTP環境下傳遞較長的識別資訊。例如，在Java Persistence系統Hibernate中，就採用了Base來將一個較長的唯一識別碼（一般為-bit的UUID）編碼為一個字串，用作HTTP表單和HTTP GET URL中的參數。在其他應用程式中，也常常需要把二進位資料編碼為適合放在URL（包括隱藏表單域）中的形式。此時，採用Base編碼具有不可讀性，即編碼的資料不會被人用肉眼所直接看到。 （資料來源百度百科）

java實作程式碼：

package com.cn.单向加密;
import sun.misc.BASEDecoder;
import sun.misc.BASEEncoder;
/*
BASE的加密解密是双向的，可以求反解.
BASEEncoder和BASEDecoder是非官方JDK实现类。虽然可以在JDK里能找到并使用，但是在API里查不到。
JRE 中 sun 和 com.sun 开头包的类都是未被文档化的，他们属于 java, javax 类库的基础，其中的实现大多数与底层平台有关，
一般来说是不推荐使用的。
BASE 严格地说，属于编码格式，而非加密算法
主要就是BASEEncoder、BASEDecoder两个类，我们只需要知道使用对应的方法即可。
另，BASE加密后产生的字节位数是的倍数，如果不够位数以=符号填充。
BASE
按照RFC的定义，Base被定义为：Base内容传送编码被设计用来把任意序列的位字节描述为一种不易被人直接识别的形式。
（The Base Content-Transfer-Encoding is designed to represent arbitrary sequences of octets in a form that need not be humanly readable.）
常见于邮件、http加密，截取http信息，你就会发现登录操作的用户名、密码字段通过BASE加密的。
*/
public class BASE {
  /**
   * BASE解密
   *
   * @param key
   * @return
   * @throws Exception
   */
  public static byte[] decryptBASE(String key) throws Exception {
    return (new BASEDecoder()).decodeBuffer(key);
  }
  /**
   * BASE加密
   *
   * @param key
   * @return
   * @throws Exception
   */
  public static String encryptBASE(byte[] key) throws Exception {
    return (new BASEEncoder()).encodeBuffer(key);
  }
  public static void main(String[] args) {
   String str="";
    try {
    String result= BASE.encryptBASE(str.getBytes());
     System.out.println("result=====加密数据=========="+result);
     byte result[]= BASE.decryptBASE(result);
     String str=new String(result);
     System.out.println("str========解密数据========"+str);
  } catch (Exception e) {
    e.printStackTrace();
  }
  }
}

   

第二種. MD

MD即Message-Digest Algorithm（資訊-摘要摘要），用於確保資訊完整演算法一致。是電腦廣泛使用的雜湊演算法之一（又譯摘要演算法、雜湊演算法），主流程式語言普遍已有MD實作。將資料（如漢字）運算為另一固定長度值，是雜湊演算法的基礎原理，MD的前身有MD、MD和MD。廣泛用於加密解密技術，常用於文件校驗。校驗？不管文件多大，經過MD後都能產生唯一的MD值。好比現在的ISO校驗，都是MD校驗。怎麼用？當然是把ISO經過MD後產生MD的數值。一般下載linux-ISO的朋友都看過下載連結旁邊放著MD的串。就是用來驗證文件是否一致的。

java實作：

package com.cn.单向加密;
import java.math.BigInteger;
import java.security.MessageDigest;
/*
MD(Message Digest algorithm ，信息摘要算法)
通常我们不直接使用上述MD加密。通常将MD产生的字节数组交给BASE再加密一把，得到相应的字符串
Digest:汇编
*/
public class MD {
  public static final String KEY_MD = "MD";
  public static String getResult(String inputStr)
  {
    System.out.println("=======加密前的数据:"+inputStr);
    BigInteger bigInteger=null;
    try {
     MessageDigest md = MessageDigest.getInstance(KEY_MD);
     byte[] inputData = inputStr.getBytes();
     md.update(inputData);
     bigInteger = new BigInteger(md.digest());
    } catch (Exception e) {e.printStackTrace();}
    System.out.println("MD加密后:" + bigInteger.toString());
    return bigInteger.toString();
  }
  public static void main(String args[])
  {
    try {
       String inputStr = "简单加密";
       getResult(inputStr);
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
}

   

MD演算法有以下特點：

、壓縮性：任意長度的數據，計算的MD值長度都是固定的。
、容易計算：從原資料計算MD值很容易。
、抗修改性：對原始資料進行任何改動，即使只修改個位元組，所得到的MD值都有很大差異。
、弱抗碰撞：已知原始資料和其MD值，想找出一個具有相同MD值的資料（即偽造資料）是非常困難的。
、強抗碰撞：想找出兩個不同的數據，使它們有相同的MD值，是非常困難的。

MD的作用是讓大容量資訊在用數位簽章軟體簽署私人金鑰前被"壓縮"成一種保密的格式（就是把一個任意長度的位元組串變換成一定長的十六進位數字串）。除了MD以外，其中比較有名的還有sha-、RIPEMD以及Haval等。

第三種.SHA

安全雜湊演算法（Secure Hash Algorithm）主要適用於數位簽章標準（Digital Signature Standard DSS）裡面定義的數位簽章演算法（Digital Signature Algorithm DSA）。對於長度小於^位元的訊息，SHA會產生一個位元的訊息摘要。該演算法經過加密專家多年來的發展和改進已日益完善，並被廣泛使用。這個演算法的想法是接收一段明文，然後以一種不可逆的方式將它轉換成一段（通常更小）密文，也可以簡單的理解為取一串輸入碼（稱為預映射或訊息），並把它們轉換為長度較短、位數固定的輸出序列即是散列值（也稱為資訊摘要或資訊認證代碼）的過程。雜湊函數值可以說是對明文的一種「指紋」或「摘要」所以對雜湊值的數位簽章就可以視為對此明文的數位簽章。

java實作：

package com.cn.单向加密;
import java.math.BigInteger;
import java.security.MessageDigest;
/*
SHA(Secure Hash Algorithm，安全散列算法），数字签名等密码学应用中重要的工具，
被广泛地应用于电子商务等信息安全领域。虽然，SHA与MD通过碰撞法都被破解了，
但是SHA仍然是公认的安全加密算法，较之MD更为安全*/
public class SHA {
   public static final String KEY_SHA = "SHA";
  public static String getResult(String inputStr)
  {
    BigInteger sha =null;
    System.out.println("=======加密前的数据:"+inputStr);
    byte[] inputData = inputStr.getBytes();
    try {
       MessageDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance(KEY_SHA);
       messageDigest.update(inputData);
       sha = new BigInteger(messageDigest.digest());
       System.out.println("SHA加密后:" + sha.toString());
    } catch (Exception e) {e.printStackTrace();}
    return sha.toString();
  }
  public static void main(String args[])
  {
    try {
       String inputStr = "简单加密";
       getResult(inputStr);
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
}

   

SHA-與MD的比較

因為二者皆由MD導出，SHA-和MD彼此相似。相應的，他們的強度和其他特性也是相似，但還有以下幾點不同：

對強行攻擊的安全性：最顯著和最重要的區別是SHA-摘要比MD摘要長 位。使用強行技術，產生任何一個報文使其摘要等於給定報摘要的難度對MD是^數量級的操作，而對SHA-則是^數量級的操作。這樣，SHA-對強行攻擊有更大的強度。

對密碼分析的安全性：由於MD的設計，易受密碼分析的攻擊，SHA-顯得不易受這樣的攻擊。

速度：在相同的硬體上，SHA-的運作速度比MD慢。

第四種.HMAC

HMAC(Hash Message Authentication Code，散列消息鉴别码，基于密钥的Hash算法的认证协议。消息鉴别码实现鉴别的原理是，用公开函数和密钥产生一个固定长度的值作为认证标识，用这个标识鉴别消息的完整性。使用一个密钥生成一个固定大小的小数据块，即MAC，并将其加入到消息中，然后传输。接收方利用与发送方共享的密钥进行鉴别认证等。

java实现代码：

package com.cn.单向加密;
/*
HMAC
HMAC(Hash Message Authentication Code，散列消息鉴别码，基于密钥的Hash算法的认证协议。
消息鉴别码实现鉴别的原理是，用公开函数和密钥产生一个固定长度的值作为认证标识，用这个标识鉴别消息的完整性。
使用一个密钥生成一个固定大小的小数据块，
即MAC，并将其加入到消息中，然后传输。接收方利用与发送方共享的密钥进行鉴别认证等。*/
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.Mac;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import com.cn.comm.Tools;
/**
 * 基础加密组件
 */
public abstract class HMAC {
  public static final String KEY_MAC = "HmacMD";
  /**
   * 初始化HMAC密钥
   *
   * @return
   * @throws Exception
   */
  public static String initMacKey() throws Exception {
    KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(KEY_MAC);
    SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();
    return BASE.encryptBASE(secretKey.getEncoded());
  }
  /**
   * HMAC加密 ：主要方法
   *
   * @param data
   * @param key
   * @return
   * @throws Exception
   */
  public static String encryptHMAC(byte[] data, String key) throws Exception {
    SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(BASE.decryptBASE(key), KEY_MAC);
    Mac mac = Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm());
    mac.init(secretKey);
    return new String(mac.doFinal(data));
  }
  public static String getResult(String inputStr)
  {
    String path=Tools.getClassPath();
    String fileSource=path+"/file/HMAC_key.txt";
    System.out.println("=======加密前的数据:"+inputStr);
    String result=null;
    try {
      byte[] inputData = inputStr.getBytes();
      String key = HMAC.initMacKey(); /*产生密钥*/
      System.out.println("Mac密钥:===" + key);
      /*将密钥写文件*/
      Tools.WriteMyFile(fileSource,key);
      result= HMAC.encryptHMAC(inputData, key);
      System.out.println("HMAC加密后:===" + result);
    } catch (Exception e) {e.printStackTrace();}
    return result.toString();
  }
  public static String getResult(String inputStr)
  {
    System.out.println("=======加密前的数据:"+inputStr);
     String path=Tools.getClassPath();
     String fileSource=path+"/file/HMAC_key.txt";
     String key=null;;
    try {
       /*将密钥从文件中读取*/
       key=Tools.ReadMyFile(fileSource);
       System.out.println("getResult密钥:===" + key);
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();}
    String result=null;
    try {
      byte[] inputData = inputStr.getBytes();
      /*对数据进行加密*/
      result= HMAC.encryptHMAC(inputData, key);
      System.out.println("HMAC加密后:===" + result);
    } catch (Exception e) {e.printStackTrace();}
    return result.toString();
  }
  public static void main(String args[])
  {
    try {
       String inputStr = "简单加密";
       /*使用同一密钥：对数据进行加密：查看两次加密的结果是否一样*/
       getResult(inputStr);
       getResult(inputStr);
    } catch (Exception e) {
      e.printStackTrace();
    }
  }
}

   

以上内容是小编给大家分享的Java常用几种加密算法(四种)，希望大家喜欢。

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