Java中的對稱加密密碼學

簡介

對稱加密，也稱為金鑰加密，是一種加密方法，其中相同的金鑰用於加密和解密。這種加密方法快速且有效率，適用於加密大量資料。最常用的對稱加密演算法是高級加密標準（AES）。

Java提供了對對稱加密的強大支持，其中包括javax.crypto套件中的類，如SecretKey、Cipher和KeyGenerator。

Java 中的對稱加密

javax.crypto 套件中的 Java Cipher 類別提供了加密和解密的密碼功能。它構成了 Java 加密擴充 (JCE) 框架的核心。

在Java中，Cipher類別提供對稱加密的功能，而KeyGenerator類別則用於產生對稱加密的金鑰。

Example

的中文翻譯為：

範例

讓我們來看一個使用Java實作的簡單對稱加密AES的範例−

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Base64;

public class Main {
   public static void main(String[] args) throws Exception {

      // Generate key
      SecretKey secretKey = KeyGenerator.getInstance("AES").generateKey();
   
      // Original message
      String originalMessage = "Hello, world!";
   
      // Create Cipher instance and initialize it to ENCRYPT_MODE
      Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
      cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);
   
      // Encrypt the message
      byte[] encryptedMessage = cipher.doFinal(originalMessage.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
   
      // Convert the encrypted message to Base64 encoded string
      String encodedMessage = Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedMessage);
   
      System.out.println("Original Message: " + originalMessage);
      System.out.println("Encrypted Message: " + encodedMessage);
   
      // Reinitialize the cipher to DECRYPT_MODE
      cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);
   
      // Decrypt the message
      byte[] decryptedMessage = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(encodedMessage));
   
      System.out.println("Decrypted Message: " + new String(decryptedMessage, StandardCharsets.UTF_8));
   }
}

輸出

當你執行程式時，你會看到類似以下的輸出 -

Original Message: Hello, world!
Encrypted Message: iWohhm/c89uBVaJ3j4YFkA==
Decrypted Message: Hello, world!

Explanation

的中文翻譯為：

解釋

在上面的程式碼中，我們先使用KeyGenerator類別來產生AES加密的秘密金鑰。

然後我們為AES建立一個Cipher類別的實例，並使用秘密金鑰將其初始化為ENCRYPT_MODE。

接下來，我們定義一條原始訊息“Hello, world!”，並使用 Cipher 的 doFinal 方法對其進行加密。我們還將加密的訊息位元組轉換為 Base64 編碼的字串，以使其更易於處理。

然後我們將原始訊息和加密訊息列印到控制台。

為了示範解密，我們使用相同的金鑰將密碼重新初始化為 DECRYPT_MODE 並解密加密的訊息。最後，我們將解密後的訊息印到控制台。

由於每次執行程式都會產生唯一的秘密金鑰，所以加密訊息每次都會有所不同。

這裡需要注意的重要一點是，解密的訊息與原始訊息相同，這表示我們的加密和解密過程正常運作。

記住的要點

對稱加密是維護機密性的強大工具，但重要的是要記住，您的資料的安全性取決於金鑰的安全性。如果未經授權的人取得了您的秘密金鑰，他們可以解密您的資料。因此，保持秘密密鑰的安全至關重要。

結論

在Java中實作對稱加密是一個簡單的過程，這要歸功於javax.crypto套件。了解如何使用Cipher和KeyGenerator類別來加密和解密資料可以顯著提升Java應用程式的安全性。

以上是Java中的對稱加密密碼學的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！