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Java基本加密算法


 

   

  简单的java加密算法有:

  BASE64 严格地说,属于编码格式,而非加密算法

  MD5(Message Digest algorithm 5,信息摘要算法)

  SHA(Secure Hash Algorithm,安全散列算法)

  HMAC(Hash Message Authentication Code,散列消息鉴别码)

  1. BASE64

  Base64是网络上最常见的用于传输8Bit字节代码的编码方式之一,大家可以查看RFC2045~RFC2049,上面有MIME的详细规范。Base64编码可用于在HTTP环境下传递较长的标识信息。例如,在Java Persistence系统Hibernate中,就采用了Base64来将一个较长的唯一标识符(一般为128-bit的UUID)编码为一个字符串,用作HTTP表单和HTTP GET URL中的参数。在其他应用程序中,也常常需要把二进制数据编码为适合放在URL(包括隐藏表单域)中的形式。此时,采用Base64编码具有不可读性,即所编码的数据不会被人用肉眼所直接看到。(来源百度百科)

  java实现代码:

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  package com.cn.单向加密;

  import sun.misc.BASE64Decoder;

  import sun.misc.BASE64Encoder;

  /*

  BASE64的加密解密是双向的,可以求反解.

  BASE64Encoder和BASE64Decoder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。

  BASE64 严格地说,属于编码格式,而非加密算法

  主要就是BASE64Encoder、BASE64Decoder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8的倍数,如果不够位数以=符号填充。

  BASE64

  按照RFC2045的定义,Base64被定义为:Base64内容传送编码被设计用来把任意序列的8位字节描述为一种不易被人直接识别的形式。

  (The Base64 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BASE64加密的。

  */

  public class BASE64 {

  /**

  * BASE64解密

  *

  * @param key

  * @return

  * @throws Exception

  */

  public static byte[] decryptBASE64(String key) throws Exception {

  return (new BASE64Decoder()).decodeBuffer(key);

  }

  /**

  * BASE64加密

  *

  * @param key

  * @return

  * @throws Exception

  */

  public static String encryptBASE64(byte[] key) throws Exception {

  return (new BASE64Encoder()).encodeBuffer(key);

  }

  public static void main(String[] args) {

  String str="12345678";

  try {

  String result1= BASE64.encryptBASE64(str.getBytes());

  System.out.println("result1=====加密数据=========="+result1);

  byte result2[]= BASE64.decryptBASE64(result1);

  String str2=new String(result2);

  System.out.println("str2========解密数据========"+str2);

  } catch (Exception e) {

  e.printStackTrace();

  }

  }

  }

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  2. MD5

  MD5即Message-Digest Algorithm 5(信息-摘要算法5),用于确保信息传输完整一致。是计算机广泛使用的杂凑算法之一(又译摘要算法、哈希算法),主流编程语言普遍已有MD5实现。将数据(如汉字)运算为另一固定长度值,是杂凑算法的基础原理,MD5的前身有MD2、MD3和MD4。广泛用于加密和解密技术,常用于文件校验。校验?不管文件多大,经过MD5后都能生成唯一的MD5值。好比现在的ISO校验,都是MD5校验。怎么用?当然是把ISO经过MD5后产生MD5的值。一般下载linux-ISO的朋友都见过下载链接旁边放着MD5的串。就是用来验证文件是否一致的。

  java实现:

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  package com.cn.单向加密;

  import java.math.BigInteger;

  import java.security.MessageDigest;

  /*

  MD5(Message Digest algorithm 5,信息摘要算法)

  通常我们不直接使用上述MD5加密。通常将MD5产生的字节数组交给BASE64再加密一把,得到相应的字符串

  Digest:汇编

  */

  public class MD5 {

  public static final String KEY_MD5 = "MD5";

  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_MD5);

  byte[] inputData = inputStr.getBytes();

  md.update(inputData);

  bigInteger = new BigInteger(md.digest());

  } catch (Exception e) {e.printStackTrace();}

  System.out.println("MD5加密后:" + bigInteger.toString(16));

  return bigInteger.toString(16);

  }

  public static void main(String args[])

  {

  try {

  String inputStr = "简单加密8888888888888888888";

  getResult(inputStr);

  } catch (Exception e) {

  e.printStackTrace();

  }

  }

  }

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  MD5算法具有以下特点:

  1、压缩性:任意长度的数据,算出的MD5值长度都是固定的。

  2、容易计算:从原数据计算出MD5值很容易。

  3、抗修改性:对原数据进行任何改动,哪怕只修改1个字节,所得到的MD5值都有很大区别。

  4、弱抗碰撞:已知原数据和其MD5值,想找到一个具有相同MD5值的数据(即伪造数据)是非常困难的。

  5、强抗碰撞:想找到两个不同的数据,使它们具有相同的MD5值,是非常困难的。

  MD5的作用是让大容量信息在用数字签名软件签署私人密钥前被"压缩"成一种保密的格式(就是把一个任意长度的字节串变换成一定长的十六进制数字串)。除了MD5以外,其中比较有名的还有sha-1、RIPEMD以及Haval等。

  3.SHA

  安全哈希算法(Secure Hash Algorithm)主要适用于数字签名标准(Digital Signature Standard DSS)里面定义的数字签名算法(Digital Signature Algorithm DSA)。对于长度小于2^64位的消息,SHA1会产生一个160位的消息摘要。该算法经过加密专家多年来的发展和改进已日益完善,并被广泛使用。该算法的思想是接收一段明文,然后以一种不可逆的方式将它转换成一段(通常更小)密文,也可以简单的理解为取一串输入码(称为预映射或信息),并把它们转化为长度较短、位数固定的输出序列即散列值(也称为信息摘要或信息认证代码)的过程。散列函数值可以说是对明文的一种“指纹”或是“摘要”所以对散列值的数字签名就可以视为对此明文的数字签名。

  java实现:

  复制代码

  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MD5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MD5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(32));

  } catch (Exception e) {e.printStackTrace();}

  return sha.toString(32);

  }

  public static void main(String args[])

  {

  try {

  String inputStr = "简单加密";

  getResult(inputStr);

  } catch (Exception e) {

  e.printStackTrace();

  }

  }

  }

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  SHA-1与MD5的比较

  因为二者均由MD4导出,SHA-1和MD5彼此很相似。相应的,他们的强度和其他特性也是相似,但还有以下几点不同:

  l 对强行攻击的安全性:最显著和最重要的区别是SHA-1摘要比MD5摘要长32 位。使用强行技术,产生任何一个报文使其摘要等于给定报摘要的难度对MD5是2^128数量级的操作,而对SHA-1则是2^160数量级的操作。这样,SHA-1对强行攻击有更大的强度。

  l 对密码分析的安全性:由于MD5的设计,易受密码分析的攻击,SHA-1显得不易受这样的攻击。

  l 速度:在相同的硬件上,SHA-1的运行速度比MD5慢。

  4.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:

  复制代码

  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 = "HmacMD5";

  /**

  * 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 BASE64.encryptBASE64(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(BASE64.decryptBASE64(key), KEY_MAC);

  Mac mac = Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm());

  mac.init(secretKey);

  return new String(mac.doFinal(data));

  }

  public static String getResult1(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 getResult2(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("getResult2密钥:===" + key);

  } catch (Exception e1) {

  e1.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*/

  getResult1(inputStr);

  getResult2(inputStr);

  } catch (Exception e) {

  e.printStackTrace();

  }

  }

  }