对称加密算法-DES以及DESede算法

最新推荐文章于 2025-02-10 07:00:00 发布

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本文介绍了对称加密算法的基本概念及应用模型，并对比了DES与DESede两种算法的特点，包括密钥长度、加密效率等。同时，给出了Java环境下这两种算法的具体实现示例。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

一、简述

对称加密算法就是能将数据加解密。加密的时候用密钥对数据进行加密，解密的时候使用同样的密钥对数据进行解密。

DES是美国国家标准研究所提出的算法。因为加解密的数据安全性和密钥长度成正比。des的56位的密钥已经形成安全隐患，在1998年之后就很少被采用。但是一些老旧的系统还在使用。因为这个des算法并没有被美国标准委员会公布全部算法，大家一致怀疑被留了后门。所以慢慢就被淘汰掉了。

后来针对des算法进行了改进，有了三重des算法（DESede）。针对des算法的密钥长度较短以及迭代次数偏少问题做了相应改进，提高了安全强度。不过desede算法处理速度较慢，密钥计算时间较长，加密效率不高问题使得对称加密算法的发展不容乐观。

二、交互模型

1、消息传递双方约定密钥，通常由消息发送方（甲方）构建密钥通知消息接收方（乙方）

2、甲方使用密钥对数据记性加密，然后将加密后的数据通过网络传送给乙方

3、乙方接收到数据，然后使用约定的密钥对数据进行解密

整个模型很像hmac的数据交互过程，都是一个密钥的概念，而且密钥都是双方知道的。但是hmac算法是信息摘要的获取。这边是对数据进行加解密

三、java6和bouncycastle针对des算法的数据加密支持还是不同的。体现在密钥长度，工作模式以及填充方式上。这里bouncycastle的密钥长度是64位。不过在DESede算法上bouncy castle也是密钥长度比java6的密钥长度要长。

不过所有的对称加密算法的实现还是类似的。可以参看如下的代码：

1、des算法

[java] view plain copy

package com.ca.test;
import <a href="http://lib.youkuaiyun.com/base/17" class='replace_word' title="Java EE知识库" target='_blank' style='color:#df3434; font-weight:bold;'>Java</a>.security.Key;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.SecretKeyFactory;
import javax.crypto.spec.DESKeySpec;
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
/**
* DES对称加密算法
* @author kongqz
* */
public class DESCoder {
/**
* 密钥算法
* java支持56位密钥，bouncycastle支持64位
* */
public static final String KEY_ALGORITHM="DES";
/**
* 加密/解密算法/工作模式/填充方式
* */
public static final String CIPHER_ALGORITHM="DES/ECB/PKCS5Padding";
/**
*
* 生成密钥，java6只支持56位密钥，bouncycastle支持64位密钥
* @return byte[] 二进制密钥
* */
public static byte[] initkey() throws Exception{
//实例化密钥生成器
KeyGenerator kg=KeyGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);
//初始化密钥生成器
kg.init(56);
//生成密钥
SecretKey secretKey=kg.generateKey();
//获取二进制密钥编码形式
return secretKey.getEncoded();
}
/**
* 转换密钥
* @param key 二进制密钥
* @return Key 密钥
* */
public static Key toKey(byte[] key) throws Exception{
//实例化Des密钥
DESKeySpec dks=new DESKeySpec(key);
//实例化密钥工厂
SecretKeyFactory keyFactory=SecretKeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
//生成密钥
SecretKey secretKey=keyFactory.generateSecret(dks);
return secretKey;
}
/**
* 加密数据
* @param data 待加密数据
* @param key 密钥
* @return byte[] 加密后的数据
* */
public static byte[] encrypt(byte[] data,byte[] key) throws Exception{
//还原密钥
Key k=toKey(key);
//实例化
Cipher cipher=Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM);
//初始化，设置为加密模式
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, k);
//执行操作
return cipher.doFinal(data);
}
/**
* 解密数据
* @param data 待解密数据
* @param key 密钥
* @return byte[] 解密后的数据
* */
public static byte[] decrypt(byte[] data,byte[] key) throws Exception{
//欢迎密钥
Key k =toKey(key);
//实例化
Cipher cipher=Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM);
//初始化，设置为解密模式
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, k);
//执行操作
return cipher.doFinal(data);
}
/**
* @param args
* @throws Exception
*/
public static void main(String[] args) throws Exception {
String str="DES";
System.out.println("原文："+str);
//初始化密钥
byte[] key=DESCoder.initkey();
System.out.println("密钥："+Base64.encodeBase64String(key));
//加密数据
byte[] data=DESCoder.encrypt(str.getBytes(), key);
System.out.println("加密后："+Base64.encodeBase64String(data));
//解密数据
data=DESCoder.decrypt(data, key);
System.out.println("解密后："+new String(data));
}
}
控制台输出结果：
原文：DES
密钥：ocewbYVbtmE=
加密后：w6KsVSkLV3Q=
解密后：DES