詳解Java利用實現(xiàn)對稱加密（DES、3DES、AES）
有兩句話是這么說的：
1）算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是編程的一個重要部分，你若失掉了算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，你就把一切都失掉了。
2）編程就是算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，算法和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是編程的靈魂。
注意，這可不是我說的，是無數(shù)程序員總結(jié)的，話說的很實在也很精辟，若想長久可持續(xù)發(fā)展，多研究算法還是很有必要的，今天我給大家說說加密算法中的對稱加密算法，并且這里將教會大家對稱加密算法的編程使用。包含DES、3DES和AES三種對稱加密算法的編程使用，干貨滿滿。
1.對稱密碼算法
對稱密碼算法是當(dāng)今應(yīng)用范圍最廣，使用頻率最高的加密算法。它不僅應(yīng)用于軟件行業(yè)，在硬件行業(yè)同樣流行。各種基礎(chǔ)設(shè)施凡是涉及到安全需求，都會優(yōu)先考慮對稱加密算法。
對稱密碼算法的加密密鑰和解密密鑰相同，對于大多數(shù)對稱密碼算法，加解密過程互逆。
（1）加解密通信模型
（2）特點：算法公開、計算量小、加密速度快、加密效率高
（3）弱點：雙方都使用同樣密鑰，安全性得不到保證
對稱密碼有流密碼和分組密碼兩種，但是現(xiàn)在普遍使用的是分組密碼：
（4）分組密碼工作模式
1）ECB：電子密碼本（最常用的，每次加密均產(chǎn)生獨(dú)立的密文分組，并且對其他的密文分組不會產(chǎn)生影響，也就是相同的明文加密后產(chǎn)生相同的密文）
2）CBC：密文鏈接（常用的，明文加密前需要先和前面的密文進(jìn)行異或運(yùn)算，也就是相同的明文加密后產(chǎn)生不同的密文）
除了這兩種常用的工作模式，還有：
3）CFB：密文反饋
4）OFB：輸出反饋
5）CTR：計數(shù)器
這五種工作模式主要是密碼學(xué)中算法在進(jìn)行推導(dǎo)演算的時候所應(yīng)用到的。
6.分組密碼填充方式
1）NoPadding：無填充
2）PKCS5Padding：
3）ISO10126Padding：
7.常用對稱密碼：
1）DES（Data Encryption Standard，數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)）
2）3DES（Triple DES、DESede，進(jìn)行了三重DES加密的算法）
3）AES（Advanced Encryption Standard，高級數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)，AES算法可以有效抵制針對DES的攻擊算法）
先來看一下這三種算法的簡單對比：
| 算法 | 密鑰長度 | 默認(rèn)密鑰長度 | 工作模式 | 填充方式 |
|---|---|---|---|---|
| DES | 56 | 56 | ECB、CBC、PCBC、CTR、CTS、CFB、CFB8-CFB128、OFB、OFB8-OFB128 | NoPadding、PKCS5Padding、ISO10126Padding |
| 3DES | 112、168 | 168 | ECB、CBC、PCBC、CTR、CTS、CFB、CFB8-CFB128、OFB、OFB8-OFB128 | NoPadding、PKCS5Padding、ISO10126Padding |
| AES | 128、192、256 | 128 | ECB、CBC、PCBC、CTR、CTS、CFB、CFB8-CFB128、OFB、OFB8-OFB128 | NoPadding、PKCS5Padding、ISO10126Padding |
下面我們看如何使用 DES / 3DES / AES 三種算法實現(xiàn) 對稱加密：
2.DES算法
1.DES：數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)，是對稱加密算法領(lǐng)域中的典型算法
2.特點：密鑰偏短（56位）、生命周期短（避免被破解）
3.Java實現(xiàn)
1）生成密鑰
KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("DES");//密鑰生成器
keyGen.init(56);//初始化密鑰生成器
SecretKey secretKey = keyGen.generateKey();//生成密鑰
byte[] key = secretKey.getEncoded();//密鑰字節(jié)數(shù)組
2）加密
SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "DES");//恢復(fù)密鑰
Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES");//Cipher完成加密或解密工作類
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);//對Cipher初始化，加密模式
byte[] cipherByte = cipher.doFinal(data);//加密data
3）解密
SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "DES");//恢復(fù)密鑰
Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES");//Cipher完成加密或解密工作類
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);//對Cipher初始化，解密模式
byte[] cipherByte = cipher.doFinal(data);//解密data
我們可以發(fā)現(xiàn)，加密解密我們只是設(shè)置了不同的模式而已。
3.3DES算法
1.3DES：將密鑰長度增至112位或168位，通過增加迭代次數(shù)提高安全性
2.缺點：處理速度較慢、密鑰計算時間較長、加密效率不高
3.Java實現(xiàn)
1）生成密鑰
KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("DESede");//密鑰生成器
keyGen.init(168); //可指定密鑰長度為112或168，默認(rèn)為168
SecretKey secretKey = keyGen.generateKey();//生成密鑰
byte[] key = secretKey.getEncoded();//密鑰字節(jié)數(shù)組
2）3DES加密
SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "DESede");//恢復(fù)密鑰
Cipher cipher = Cipher.getInstance("DESede");//Cipher完成加密或解密工作類
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);//對Cipher初始化，解密模式
byte[] cipherByte = cipher.doFinal(data);//加密data
3）3DES解密
SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "DESede");//恢復(fù)密鑰
Cipher cipher = Cipher.getInstance("DESede");//Cipher完成加密或解密工作類
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);//對Cipher初始化，解密模式
byte[] cipherByte = cipher.doFinal(data);//解密data
4.AES算法（推薦使用）
1.AES：高級數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)，能夠有效抵御已知的針對DES算法的所有攻擊
2.特點：密鑰建立時間短、靈敏性好、內(nèi)存需求低、安全性高
3.Java實現(xiàn)
1）生成密鑰
KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("AES");//密鑰生成器
keygen.init(128); //默認(rèn)128，獲得無政策權(quán)限后可為192或256
SecretKey secretKey = keyGen.generateKey();//生成密鑰
byte[] key = secretKey.getEncoded();//密鑰字節(jié)數(shù)組
2）AES加密
SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "AES");//恢復(fù)密鑰
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");//Cipher完成加密或解密工作類
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);//對Cipher初始化，解密模式
byte[] cipherByte = cipher.doFinal(data);//加密data
3）AES解密
SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "AES");//恢復(fù)密鑰
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");//Cipher完成加密或解密工作類
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);//對Cipher初始化，解密模式
byte[] cipherByte = cipher.doFinal(data);//解密data
為了方便使用，我對DES / 3DES / AES 三種算法進(jìn)行了工具類編寫，地址：下載地址 （新增DES/3DES/AES工具類）。
到此，DES / 3DES / AES 三種算法實現(xiàn) 對稱加密 就說完了。希望對大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持腳本之家。
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