漫谈Java加密技术（二）

接下来我们介绍对称加密算法，最常用的莫过于DES数据加密算法。

    DES

    DES-Data Encryption Standard，即数据加密算法。是IBM公司于1975年研究成功并公开发表的。DES算法的入口参数有三个：Key、Data、Mode.其中Key为8个字节共64位，是DES算法的工作密钥；Data也为8个字节64位，是要被加密或被解密的数据；Mode为DES的工作方式，有两种：加密或解密。

    DES算法把64位的明文输入块变为64位的密文输出块，它所使用的密钥也是64位。

    通过java代码实现如下

import java.security.Key;    import java.security.SecureRandom;       import javax.crypto.Cipher;    import javax.crypto.KeyGenerator;    import javax.crypto.SecretKey;    import javax.crypto.SecretKeyFactory;    import javax.crypto.spec.DESKeySpec;          /** *//**    * DES安全编码组件  author by http://www.bt285.cn http://www.5a520.cn  *     * <pre>    * 支持 DES、DESede(TripleDES,就是3DES)、AES、Blowfish、RC2、RC4(ARCFOUR)    * DES                  key size must be equal to 56    * DESede(TripleDES)    key size must be equal to 112 or 168    * AES                  key size must be equal to 128, 192 or 256,but 192 and 256 bits may not be available    * Blowfish             key size must be multiple of 8, and can only range from 32 to 448 (inclusive)    * RC2                  key size must be between 40 and 1024 bits    * RC4(ARCFOUR)         key size must be between 40 and 1024 bits    * 具体内容 需要关注 JDK Document http:///docs/technotes/guides/security/SunProviders.html    * </pre>    *     * @author 梁栋    * @version 1.0    * @since 1.0    */   public abstract class DESCoder extends Coder {        /** *//**        * ALGORITHM 算法 <br>        * 可替换为以下任意一种算法，同时key值的size相应改变。        *         * <pre>        * DES                  key size must be equal to 56        * DESede(TripleDES)    key size must be equal to 112 or 168        * AES                  key size must be equal to 128, 192 or 256,but 192 and 256 bits may not be available        * Blowfish             key size must be multiple of 8, and can only range from 32 to 448 (inclusive)        * RC2                  key size must be between 40 and 1024 bits        * RC4(ARCFOUR)         key size must be between 40 and 1024 bits        * </pre>        *         * 在Key toKey(byte[] key)方法中使用下述代码        * <code>SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, ALGORITHM);</code> 替换        * <code>        * DESKeySpec dks = new DESKeySpec(key);        * SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(ALGORITHM);        * SecretKey secretKey = keyFactory.generateSecret(dks);        * </code>        */       public static final String ALGORITHM = "DES";           /** *//**        * 转换密钥<br>        *         * @param key        * @return        * @throws Exception        */       private static Key toKey(byte[] key) throws Exception {            DESKeySpec dks = new DESKeySpec(key);            SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(ALGORITHM);            SecretKey secretKey = keyFactory.generateSecret(dks);               // 当使用其他对称加密算法时，如AES、Blowfish等算法时，用下述代码替换上述三行代码            // SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, ALGORITHM);               return secretKey;        }           /** *//**        * 解密        *         * @param data        * @param key        * @return        * @throws Exception        */       public static byte[] decrypt(byte[] data, String key) throws Exception {            Key k = toKey(decryptBASE64(key));               Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, k);               return cipher.doFinal(data);        }           /** *//**        * 加密        *         * @param data        * @param key        * @return        * @throws Exception        */       public static byte[] encrypt(byte[] data, String key) throws Exception {            Key k = toKey(decryptBASE64(key));            Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, k);               return cipher.doFinal(data);        }           /** *//**        * 生成密钥        *         * @return        * @throws Exception        */       public static String initKey() throws Exception {            return initKey(null);        }           /** *//**        * 生成密钥        *         * @param seed        * @return        * @throws Exception        */       public static String initKey(String seed) throws Exception {            SecureRandom secureRandom = null;               if (seed != null) {                secureRandom = new SecureRandom(decryptBASE64(seed));            } else {                secureRandom = new SecureRandom();            }               KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance(ALGORITHM);            kg.init(secureRandom);               SecretKey secretKey = kg.generateKey();               return encryptBASE64(secretKey.getEncoded());        }    }

    延续上一个类的实现，我们通过MD5以及SHA对字符串加密生成密钥，这是比较常见的密钥生成方式。

    再给出一个测试类：

import static org.junit.Assert.*;       import org.junit.Test;       /** *//**    *     * @author by http://www.bt285.cn http://www.5a520.cn   * @version 1.0    * @since 1.0    */   public class DESCoderTest {           @Test       public void test() throws Exception {            String inputStr = "DES";            String key = DESCoder.initKey();            System.err.println("原文:\t" + inputStr);               System.err.println("密钥:\t" + key);               byte[] inputData = inputStr.getBytes();            inputData = DESCoder.encrypt(inputData, key);               System.err.println("加密后:\t" + DESCoder.encryptBASE64(inputData));               byte[] outputData = DESCoder.decrypt(inputData, key);            String outputStr = new String(outputData);               System.err.println("解密后:\t" + outputStr);               assertEquals(inputStr, outputStr);        }    }

    得到的输出内容如下：

    原文： DES

    密钥： f3wEtRrV6q0=

    加密后：    C6qe9oNIzRY=

    解密后：    DES

    由控制台得到的输出，我们能够比对加密、解密后结果一致。这是一种简单的加密解密方式，只有一个密钥。

    其实DES有很多同胞兄弟，如DESede（TripleDES）、AES、Blowfish、RC2、RC4（ARCFOUR）。这里就不过多阐述了，大同小异，只要换掉ALGORITHM换成对应的值，同时做一个代码替换SecretKey secretKey = new SecretKeySpec（key， ALGORITHM）；就可以了，此外就是密钥长度不同了。

    /**

* DES          key size must be equal to 56  * DESede(TripleDES) key size must be equal to 112 or 168  * AES          key size must be equal to 128, 192 or 256,but 192 and 256 bits may not be available  * Blowfish     key size must be multiple of 8, and can only range from 32 to 448 (inclusive)  * RC2          key size must be between 40 and 1024 bits  * RC4(ARCFOUR) key size must be between 40 and 1024 bits  **/