JAVA加密解密

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JAVA加密解密之3DES(TripleDES)

转x33g5p2x  于2021-12-25 转载在 其他  
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3DES算法简介

3DES（或称为Triple DES）是三重数据加密算法（TDEA，Triple Data Encryption Algorithm）块密码的通称。它相当于是对每个数据块应用三次DES加密算法。由于计算机运算能力的增强，原版DES密码的密钥长度变得容易被暴力破解；3DES即是设计用来提供一种相对简单的方法，即通过增加DES的密钥长度来避免类似的攻击，而不是设计一种全新的块密码算法。

3DES算法实现

  1. package com.jianggujin.codec;
  3. import java.io.InputStream;
  4. import java.io.OutputStream;
  6. import javax.crypto.Cipher;
  7. import javax.crypto.KeyGenerator;
  8. import javax.crypto.SecretKey;
  9. import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
  10. import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
  12. import com.jianggujin.codec.util.JCipherInputStream;
  13. import com.jianggujin.codec.util.JCipherOutputStream;
  14. import com.jianggujin.codec.util.JCodecException;
  16. /** * 3DES（或称为Triple DES）是三重数据加密算法（TDEA，Triple Data Encryption * Algorithm）块密码的通称。它相当于是对每个数据块应用三次DES加密算法 * * @author jianggujin * */
  17. public class JTripleDES {
  19.    /** * DES算法 * * @author jianggujin * */
  20.    public static enum JDESAlgorithm {
  22.       DES, DESede;
  24.       public String getName() {
  25.          return this.name();
  26.       }
  27.    }
  29.    /** * 工作模式 * * @author jianggujin * */
  30.    public static enum JWorkingMode {
  32.       /** * 该模式不能使用向量 */
  33.       ECB, CBC, CFB, OFB, CTR;
  35.       public String getName() {
  36.          return this.name();
  37.       }
  38.    }
  40.    /** * 填充方式 * * @author jianggujin * */
  41.    public static enum JPadding {
  43.       NoPadding, PKCS5Padding;
  45.       public String getName() {
  46.          return this.name();
  47.       }
  48.    }
  50.    /** * 初始化密钥 * * @param algorithm * @return * @throws Exception */
  51.    public static byte[] initKey(String algorithm) {
  52.       try {
  53.          KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance(algorithm);
  54.          return kg.generateKey().getEncoded();
  55.       } catch (Exception e) {
  56.          throw new JCodecException(e);
  57.       }
  58.    }
  60.    /** * 初始化向量 * * @param algorithm * @param workingMode * @param padding * @return */
  61.    public static byte[] initIv(String algorithm, String workingMode, String padding) {
  62.       try {
  63.          String fullAlg = algorithm + "/" + workingMode + "/" + padding;
  64.          Cipher cipher = Cipher.getInstance(fullAlg);
  65.          int blockSize = cipher.getBlockSize();
  66.          byte[] iv = new byte[blockSize];
  67.          for (int i = 0; i < blockSize; i++) {
  68.             iv[i] = 0;
  69.          }
  70.          return iv;
  71.       } catch (Exception e) {
  72.          throw new JCodecException(e);
  73.       }
  74.    }
  76.    /** * 加密 * * @param data * @param key * @param algorithm * @param workingMode * @param padding * @return */
  77.    public static byte[] encrypt(byte[] data, byte[] key, String algorithm, String workingMode, String padding) {
  78.       return encrypt(data, key, algorithm, workingMode, padding, null);
  79.    }
  81.    /** * 加密 * * @param data * @param key * @param algorithm * @param workingMode * @param padding * @param iv * 为null时则使用默认向量 * @return */
  82.    public static byte[] encrypt(byte[] data, byte[] key, String algorithm, String workingMode, String padding,
  83.          byte[] iv) {
  84.       // 数据加密
  85.       Cipher cipher = getEncryptCipher(key, algorithm, workingMode, padding, iv);
  86.       try {
  87.          return cipher.doFinal(data);
  88.       } catch (Exception e) {
  89.          throw new JCodecException(e);
  90.       }
  91.    }
  93.    /** * 包裹输出流，包裹后的输出流为加密输出流 * * @param out * @param key * @param algorithm * @param workingMode * @param padding * @return */
  94.    public static OutputStream wrap(OutputStream out, byte[] key, String algorithm, String workingMode, String padding) {
  95.       return wrap(out, key, algorithm, workingMode, padding, null);
  96.    }
  98.    /** * 包裹输出流，包裹后的输出流为加密输出流 * * @param out * @param key * @param algorithm * @param workingMode * @param padding * @param iv * 为null时则使用默认向量 * @return */
  99.    public static OutputStream wrap(OutputStream out, byte[] key, String algorithm, String workingMode, String padding,
  100.          byte[] iv) {
  101.       // 数据加密
  102.       Cipher cipher = getEncryptCipher(key, algorithm, workingMode, padding, iv);
  104.       return new JCipherOutputStream(cipher, out);
  105.    }
  107.    /** * 获得加密模式的{@link Cipher} * * @param key * @param algorithm * @param workingMode * @param padding * @return */
  108.    public static Cipher getEncryptCipher(byte[] key, String algorithm, String workingMode, String padding) {
  109.       return getEncryptCipher(key, algorithm, workingMode, padding, null);
  110.    }
  112.    /** * 获得加密模式的{@link Cipher} * * @param key * @param algorithm * @param workingMode * @param padding * @param iv * 为null时则使用默认向量 * @return */
  113.    public static Cipher getEncryptCipher(byte[] key, String algorithm, String workingMode, String padding, byte[] iv) {
  114.       return getCipher(key, algorithm, workingMode, padding, iv, Cipher.ENCRYPT_MODE);
  115.    }
  117.    /** * 解密 * * @param data * @param key * @param algorithm * @param workingMode * @param padding * @return */
  118.    public static byte[] decrypt(byte[] data, byte[] key, String algorithm, String workingMode, String padding) {
  119.       return decrypt(data, key, algorithm, workingMode, padding, null);
  120.    }
  122.    /** * 解密 * * @param data * @param key * @param algorithm * @param workingMode * @param padding * @param iv * 为null时则使用默认向量 * @return */
  123.    public static byte[] decrypt(byte[] data, byte[] key, String algorithm, String workingMode, String padding,
  124.          byte[] iv) {
  125.       // 数据解密
  126.       Cipher cipher = getDecryptCipher(key, algorithm, workingMode, padding, iv);
  127.       try {
  128.          return cipher.doFinal(data);
  129.       } catch (Exception e) {
  130.          throw new JCodecException(e);
  131.       }
  132.    }
  134.    /** * 包裹输入流，原输入流为加密数据输入流 * * @param in * @param key * @param algorithm * @param workingMode * @param padding * @return */
  135.    public static InputStream wrap(InputStream in, byte[] key, String algorithm, String workingMode, String padding) {
  136.       return wrap(in, key, algorithm, workingMode, padding, null);
  137.    }
  139.    /** * 包裹输入流，原输入流为加密数据输入流 * * @param in * @param key * @param algorithm * @param workingMode * @param padding * @param iv * 为null时则使用默认向量 * @return */
  140.    public static InputStream wrap(InputStream in, byte[] key, String algorithm, String workingMode, String padding,
  141.          byte[] iv) {
  142.       // 数据解密
  143.       Cipher cipher = getDecryptCipher(key, algorithm, workingMode, padding, iv);
  144.       return new JCipherInputStream(cipher, in);
  145.    }
  147.    /** * 获得解密模式的{@link Cipher} * * @param key * @param algorithm * @param workingMode * @param padding * @return */
  148.    public static Cipher getDecryptCipher(byte[] key, String algorithm, String workingMode, String padding) {
  149.       return getDecryptCipher(key, algorithm, workingMode, padding, null);
  150.    }
  152.    /** * 获得解密模式的{@link Cipher} * * @param key * @param algorithm * @param workingMode * @param padding * @param iv * 为null时则使用默认向量 * @return */
  153.    public static Cipher getDecryptCipher(byte[] key, String algorithm, String workingMode, String padding, byte[] iv) {
  154.       return getCipher(key, algorithm, workingMode, padding, iv, Cipher.DECRYPT_MODE);
  155.    }
  157.    /** * 获得{@link Cipher} * * @param key * @param algorithm * @param workingMode * @param padding * @param iv * 为null时则使用默认向量 * @param opmode * @return */
  158.    private static Cipher getCipher(byte[] key, String algorithm, String workingMode, String padding, byte[] iv,
  159.          int opmode) {
  160.       // 生成本地密钥
  161.       SecretKey secretKey = getSecretKey(key, algorithm);
  163.       try {
  164.          String fullAlg = algorithm + "/" + workingMode + "/" + padding;
  165.          Cipher cipher = Cipher.getInstance(fullAlg);
  166.          if (!JWorkingMode.ECB.getName().equalsIgnoreCase(workingMode)) {
  167.             if (iv == null) {
  168.                int blockSize = cipher.getBlockSize();
  169.                iv = new byte[blockSize];
  170.                for (int i = 0; i < blockSize; i++) {
  171.                   iv[i] = 0;
  172.                }
  173.             }
  174.             IvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(iv);
  175.             cipher.init(opmode, secretKey, ivSpec);
  176.          } else {
  177.             cipher.init(opmode, secretKey);
  178.          }
  179.          return cipher;
  180.       } catch (Exception e) {
  181.          throw new JCodecException(e);
  182.       }
  183.    }
  185.    /** * 获得密钥 * * @param key * @param algorithm * @return */
  186.    private static SecretKey getSecretKey(byte[] key, String algorithm) {
  187.       try {
  188.          SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, algorithm);
  189.          return secretKey;
  190.       } catch (Exception e) {
  191.          throw new JCodecException(e);
  192.       }
  193.    }
  194. }

测试代码：

  1. package com.jianggujin.codec.test;
  3. import java.io.File;
  4. import java.io.FileInputStream;
  5. import java.io.FileOutputStream;
  6. import java.io.InputStream;
  7. import java.io.OutputStream;
  9. import org.junit.Test;
  11. import com.jianggujin.codec.JBase64;
  12. import com.jianggujin.codec.JBase64.JEncoder;
  13. import com.jianggujin.codec.JTripleDES;
  14. import com.jianggujin.codec.JTripleDES.JDESAlgorithm;
  15. import com.jianggujin.codec.JTripleDES.JPadding;
  16. import com.jianggujin.codec.JTripleDES.JWorkingMode;
  18. public class TripleDESTest {
  19.    String str = "jianggujin111111";
  20.    File file = new File(getClass().getSimpleName() + ".dat");
  22.    @Test
  23.    public void test() throws Exception {
  24.       System.out.println("原串：" + str);
  25.       JEncoder encoder = JBase64.getEncoder();
  26.       for (JDESAlgorithm algorithm : JDESAlgorithm.values()) {
  27.          System.out.println("算法：" + algorithm.getName());
  28.          byte[] key = JTripleDES.initKey(algorithm.getName());
  29.          System.out.println("密钥：" + encoder.encodeToString(key, "UTF-8"));
  30.          for (JWorkingMode workingMode : JWorkingMode.values()) {
  31.             for (JPadding padding : JPadding.values()) {
  32.                System.out.println("-----------------------------------------");
  33.                System.out.println(algorithm + "/" + workingMode + "/" + padding);
  34.                byte[] encrypt = JTripleDES.encrypt(str.getBytes(), key, algorithm.getName(), workingMode.getName(),
  35.                      padding.getName());
  36.                System.out.println("加密：" + encoder.encodeToString(encrypt, "UTF-8"));
  37.                System.out.println("解密：" + new String(
  38.                      JTripleDES.decrypt(encrypt, key, algorithm.getName(), workingMode.getName(), padding.getName())));
  40.                System.out.print("输出流加密：" + file.getAbsolutePath());
  41.                OutputStream out = JTripleDES.wrap(new FileOutputStream(file), key, algorithm.getName(),
  42.                      workingMode.getName(), padding.getName());
  43.                out.write(str.getBytes());
  44.                out.flush();
  45.                out.close();
  46.                System.out.println();
  47.                System.out.print("输入流解密：");
  48.                InputStream in = JTripleDES.wrap(new FileInputStream(file), key, algorithm.getName(),
  49.                      workingMode.getName(), padding.getName());
  50.                byte[] buffer = new byte[1024];
  51.                int len = in.read(buffer);
  52.                System.out.println(new String(buffer, 0, len));
  53.             }
  54.          }
  56.       }
  57.    }
  58. }

测试结果
原串：jianggujin111111
算法：DES
密钥：STgOq5j+W2I=
—————————————–
DES/ECB/NoPadding
加密：xReaksflVhoskcgCSbx32g==
解密：jianggujin111111
输出流加密：F:\workspace\java\eclipse\JCodec\TripleDESTest.dat
输入流解密：jianggujin111111
—————————————–
DES/ECB/PKCS5Padding
加密：xReaksflVhoskcgCSbx32nAMw70j5Q4d
解密：jianggujin111111
输出流加密：F:\workspace\java\eclipse\JCodec\TripleDESTest.dat
输入流解密：jianggujin111111
—————————————–
DES/CBC/NoPadding
加密：xReaksflVhoAZm1EazC1pA==
解密：jianggujin111111
输出流加密：F:\workspace\java\eclipse\JCodec\TripleDESTest.dat
输入流解密：jianggujin111111
—————————————–
DES/CBC/PKCS5Padding
加密：xReaksflVhoAZm1EazC1pABSl+6raOnY
解密：jianggujin111111
输出流加密：F:\workspace\java\eclipse\JCodec\TripleDESTest.dat
输入流解密：jianggujin111111
—————————————–
DES/CFB/NoPadding
加密：lv3gnIv2ARWE+EURnN8qBQ==
解密：jianggujin111111
输出流加密：F:\workspace\java\eclipse\JCodec\TripleDESTest.dat
输入流解密：jianggujin111111
—————————————–
DES/CFB/PKCS5Padding
加密：lv3gnIv2ARWE+EURnN8qBeyGlXXo79Vj
解密：jianggujin111111
输出流加密：F:\workspace\java\eclipse\JCodec\TripleDESTest.dat
输入流解密：jianggujin111111
—————————————–
DES/OFB/NoPadding
加密：lv3gnIv2ARWdOf4IFFr2RA==
解密：jianggujin111111
输出流加密：F:\workspace\java\eclipse\JCodec\TripleDESTest.dat
输入流解密：jianggujin111111
—————————————–
DES/OFB/PKCS5Padding
加密：lv3gnIv2ARWdOf4IFFr2REpbraYN8vK1
解密：jianggujin111111
输出流加密：F:\workspace\java\eclipse\JCodec\TripleDESTest.dat
输入流解密：jianggujin111111
—————————————–
DES/CTR/NoPadding
加密：lv3gnIv2ARX96lBo58xf8A==
解密：jianggujin111111
输出流加密：F:\workspace\java\eclipse\JCodec\TripleDESTest.dat
输入流解密：jianggujin111111
—————————————–
DES/CTR/PKCS5Padding
加密：lv3gnIv2ARX96lBo58xf8A==
解密：jianggujin111111
输出流加密：F:\workspace\java\eclipse\JCodec\TripleDESTest.dat
输入流解密：jianggujin111111
算法：DESede
密钥：+MQqI5g+c2GJbdOnTFRUkQ2zdgj96hX4
—————————————–
DESede/ECB/NoPadding
加密：4DfUS0dkn0Yf1NIThNPzRA==
解密：jianggujin111111
输出流加密：F:\workspace\java\eclipse\JCodec\TripleDESTest.dat
输入流解密：jianggujin111111
—————————————–
DESede/ECB/PKCS5Padding
加密：4DfUS0dkn0Yf1NIThNPzRG7eKaTs2NC9
解密：jianggujin111111
输出流加密：F:\workspace\java\eclipse\JCodec\TripleDESTest.dat
输入流解密：jianggujin111111
—————————————–
DESede/CBC/NoPadding
加密：4DfUS0dkn0Y5mctZQQs4lg==
解密：jianggujin111111
输出流加密：F:\workspace\java\eclipse\JCodec\TripleDESTest.dat
输入流解密：jianggujin111111
—————————————–
DESede/CBC/PKCS5Padding
加密：4DfUS0dkn0Y5mctZQQs4liPGg8/jDzsk
解密：jianggujin111111
输出流加密：F:\workspace\java\eclipse\JCodec\TripleDESTest.dat
输入流解密：jianggujin111111
—————————————–
DESede/CFB/NoPadding
加密：2huLYOt44ucXsUXX2fQuqw==
解密：jianggujin111111
输出流加密：F:\workspace\java\eclipse\JCodec\TripleDESTest.dat
输入流解密：jianggujin111111
—————————————–
DESede/CFB/PKCS5Padding
加密：2huLYOt44ucXsUXX2fQuq85yWpJ1qxaq
解密：jianggujin111111
输出流加密：F:\workspace\java\eclipse\JCodec\TripleDESTest.dat
输入流解密：jianggujin111111
—————————————–
DESede/OFB/NoPadding
加密：2huLYOt44uedB3fPCBGGmA==
解密：jianggujin111111
输出流加密：F:\workspace\java\eclipse\JCodec\TripleDESTest.dat
输入流解密：jianggujin111111
—————————————–
DESede/OFB/PKCS5Padding
加密：2huLYOt44uedB3fPCBGGmBmF7G+qCWDe
解密：jianggujin111111
输出流加密：F:\workspace\java\eclipse\JCodec\TripleDESTest.dat
输入流解密：jianggujin111111
—————————————–
DESede/CTR/NoPadding
加密：2huLYOt44ucNRy7fPNJGmA==
解密：jianggujin111111
输出流加密：F:\workspace\java\eclipse\JCodec\TripleDESTest.dat
输入流解密：jianggujin111111
—————————————–
DESede/CTR/PKCS5Padding
加密：2huLYOt44ucNRy7fPNJGmA==
解密：jianggujin111111
输出流加密：F:\workspace\java\eclipse\JCodec\TripleDESTest.dat
输入流解密：jianggujin111111

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原文链接 : https://blog.csdn.net/jianggujin/article/details/50536949

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