Java对称与非对称加密解密,AES与RSA

加密技术可以分为对称与非对称两种.

对称加密,解密,即加密与解密用的是同一把秘钥,常用的对称加密技术有DES,AES等

而非对称技术,加密与解密用的是不同的秘钥,常用的非对称加密技术有RSA等

为什么要有非对称加密,解密技术呢

假设这样一种场景A要发送一段消息给B,但是又不想以明文发送,所以就需要对消息进行加密.如果采用对称加密技术,那么加密与解密用的是同一把秘钥.除非B事先就知道A的秘钥,并且保存好.这样才可以解密A发来的消息.

由于对称技术只有一把秘钥,所以秘钥的管理是一个很麻烦的问题.而非对称技术的诞生就解决了这个问题.非对称加密与解密使用的是不同的秘钥,并且秘钥对是一一对应的,即用A的私钥加密的密文只有用A的公钥才能解密.

这样的话,每个人都有两把秘钥,私钥和公钥,私钥是只有自己才知道的,不能告诉别人,而公钥是公开的,大家都可以知道.这样,当A想要发送消息给B的时候,只需要用B的公钥对消息进行加密就可以了,由于B的私钥只有B才拥有,所以A用B的公钥加密的消息只有B才能解开.而B想更换自己的秘要时也很方便,只须把公钥告诉大家就可以了.

那么,既然非对称加密如此之好,对称加密就没有存在的必要了啊,其实不然,由于非对称加密算法的开销很大,所以如果直接以非对称技术来加密发送的消息效率会很差.那么怎么办呢?解决的办法也很简单,就是把对称加密技术与非对称加密技术结合起来使用.

还是这个例子:A要发送一个消息给B.

一,A先生成一个对称秘钥,这个秘钥可以是随机生成的,

二,A用B的公钥加密第一步生成的这个对称秘钥

三,A把加密过的对称秘钥发给B

四,A用第一步生成的这个对称秘钥加密实际要发的消息

五,A把用对称秘钥加密的消息发给B

对于B

他先收到A发来的对称秘钥,这个秘钥是用B的公钥加密过的,所以B需要用自己的私钥来解密这个秘钥

然后B又收到A发来的密文,这时候用刚才解密出来的秘钥来解密密文

这样子的整个过程既保证了安全,又保证了效率.

接下来是Java实现:

我这个Java实现使用的是AES的对称加密和RSA的非对称加密(DES的对称加密实现方法和AES的是一样的,但是由于DES算法本身有缺陷,容易被破解,所以现在多用其升级版AES对称加密)

AES对称加密,解密

Java代码

1. importjava.io.IOException;
2. importjava.io.InputStream;
3. importjava.io.OutputStream;
4. importjava.security.InvalidKeyException;
5. importjava.security.Key;
6. importjava.security.NoSuchAlgorithmException;
7. importjava.security.SecureRandom;
9. importjavax.crypto.BadPaddingException;
10. importjavax.crypto.Cipher;
11. importjavax.crypto.IllegalBlockSizeException;
12. importjavax.crypto.KeyGenerator;
13. importjavax.crypto.NoSuchPaddingException;
14. importjavax.crypto.ShortBufferException;
16. publicclassAES{
18. privateKeykey;
20. /**
21. *生成AES对称秘钥
22. *@throwsNoSuchAlgorithmException
23. */
24. publicvoidgenerateKey()throwsNoSuchAlgorithmException{
25. KeyGeneratorkeygen=KeyGenerator.getInstance("AES");
26. SecureRandomrandom=newSecureRandom();
27. keygen.init(random);
28. this.key=keygen.generateKey();
29. }
32. /**
33. *加密
34. *@paramin
35. *@paramout
36. *@throwsInvalidKeyException
37. *@throwsShortBufferException
38. *@throwsIllegalBlockSizeException
39. *@throwsBadPaddingException
40. *@throwsNoSuchAlgorithmException
41. *@throwsNoSuchPaddingException
42. *@throwsIOException
43. */
44. publicvoidencrypt(InputStreamin,OutputStreamout)throwsInvalidKeyException,ShortBufferException,IllegalBlockSizeException,BadPaddingException,NoSuchAlgorithmException,NoSuchPaddingException,IOException{
45. this.crypt(in,out,Cipher.ENCRYPT_MODE);
46. }
48. /**
49. *解密
50. *@paramin
51. *@paramout
52. *@throwsInvalidKeyException
53. *@throwsShortBufferException
54. *@throwsIllegalBlockSizeException
55. *@throwsBadPaddingException
56. *@throwsNoSuchAlgorithmException
57. *@throwsNoSuchPaddingException
58. *@throwsIOException
59. */
60. publicvoiddecrypt(InputStreamin,OutputStreamout)throwsInvalidKeyException,ShortBufferException,IllegalBlockSizeException,BadPaddingException,NoSuchAlgorithmException,NoSuchPaddingException,IOException{
61. this.crypt(in,out,Cipher.DECRYPT_MODE);
62. }
64. /**
65. *实际的加密解密过程
66. *@paramin
67. *@paramout
68. *@parammode
69. *@throwsIOException
70. *@throwsShortBufferException
71. *@throwsIllegalBlockSizeException
72. *@throwsBadPaddingException
73. *@throwsNoSuchAlgorithmException
74. *@throwsNoSuchPaddingException
75. *@throwsInvalidKeyException
76. */
77. publicvoidcrypt(InputStreamin,OutputStreamout,intmode)throwsIOException,ShortBufferException,IllegalBlockSizeException,BadPaddingException,NoSuchAlgorithmException,NoSuchPaddingException,InvalidKeyException{
78. Ciphercipher=Cipher.getInstance("AES");
79. cipher.init(mode,this.key);
81. intblockSize=cipher.getBlockSize();
82. intoutputSize=cipher.getOutputSize(blockSize);
83. byte[]inBytes=newbyte[blockSize];
84. byte[]outBytes=newbyte[outputSize];
86. intinLength=0;
87. booleanmore=true;
88. while(more){
89. inLength=in.read(inBytes);
90. if(inLength==blockSize){
91. intoutLength=cipher.update(inBytes,0,blockSize,outBytes);
92. out.write(outBytes,0,outLength);
93. }else{
94. more=false;
95. }
96. }
97. if(inLength>0)
98. outBytes=cipher.doFinal(inBytes,0,inLength);
99. else
100. outBytes=cipher.doFinal();
101. out.write(outBytes);
102. out.flush();
103. }
105. publicvoidsetKey(Keykey){
106. this.key=key;
107. }
109. publicKeygetKey(){
110. returnkey;
111. }
113. }

RSA非对称加密,解密对称秘钥

Java代码

1. publicclassRSA{
3. publicstaticfinalintKEYSIZE=512;
5. privateKeyPairkeyPair;
6. privateKeypublicKey;
7. privateKeyprivateKey;
9. /**
10. *生成秘钥对
11. *@return
12. *@throwsNoSuchAlgorithmException
13. */
14. publicKeyPairgenerateKeyPair()throwsNoSuchAlgorithmException{
15. KeyPairGeneratorpairgen=KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
16. SecureRandomrandom=newSecureRandom();
17. pairgen.initialize(RSA.KEYSIZE,random);
18. this.keyPair=pairgen.generateKeyPair();
19. returnthis.keyPair;
20. }
22. /**
23. *加密秘钥
24. *@paramkey
25. *@return
26. *@throwsNoSuchAlgorithmException
27. *@throwsNoSuchPaddingException
28. *@throwsInvalidKeyException
29. *@throwsIllegalBlockSizeException
30. */
31. publicbyte[]wrapKey(Keykey)throwsNoSuchAlgorithmException,NoSuchPaddingException,InvalidKeyException,IllegalBlockSizeException{
32. Ciphercipher=Cipher.getInstance("RSA");
33. cipher.init(Cipher.WRAP_MODE,this.privateKey);
34. byte[]wrappedKey=cipher.wrap(key);
35. returnwrappedKey;
36. }
38. /**
39. *解密秘钥
40. *@paramwrapedKeyBytes
41. *@return
42. *@throwsNoSuchAlgorithmException
43. *@throwsNoSuchPaddingException
44. *@throwsInvalidKeyException
45. */
46. publicKeyunwrapKey(byte[]wrapedKeyBytes)throwsNoSuchAlgorithmException,NoSuchPaddingException,InvalidKeyException{
47. Ciphercipher=Cipher.getInstance("RSA");
48. cipher.init(Cipher.UNWRAP_MODE,this.publicKey);
49. Keykey=cipher.unwrap(wrapedKeyBytes,"AES",Cipher.SECRET_KEY);
50. returnkey;
51. }
53. publicKeygetPublicKey(){
54. returnpublicKey;
55. }
57. publicvoidsetPublicKey(KeypublicKey){
58. this.publicKey=publicKey;
59. }
61. publicKeygetPrivateKey(){
62. returnprivateKey;
63. }
65. publicvoidsetPrivateKey(KeyprivateKey){
66. this.privateKey=privateKey;
67. }
69. }

转自：http://redstarofsleep.iteye.com/blog/1171282