java中的数据加密

记录

一、java中的数据加密

• Java提供的安全模型和API
• 加密基础知识
• 使用JAVA实现加密

二、Java提供的安全模型和API

 2.1、Java语言本身的安全性

• 自动内存管理：对于生成的对象在生命周期结束后会自动销毁
• 自动数组溢出检查等：如数组下标越界
• 字节代码的验证机制：转化为class字节码文件运行
• 独特的安全类加载：编译成class类后，加class类进行加载

2.2、Java加密体系

JCA和JCE两个重要框架

JCA:-JCA-java Cryptography Architecture

• 数字签名
• 信息摘要

JCE：JCE-Java Cryptography Extension

• MD5(消息摘要算法)
• SHA（安全散列算法）
• DES（数据加密算法）

JCA与JCE都实现算法和实现的独立性，在JDK1.4以后已经捆绑发行，它们都通过provide框架提供加密服务，在使用时，不需要关心相映的算法只需要调用相应的类就行了

package demo.security;

import java.io.IOException;
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.security.InvalidKeyException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.SecureRandom;
import java.util.Base64;
import java.util.Scanner;

import javax.crypto.BadPaddingException;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.IllegalBlockSizeException;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.NoSuchPaddingException;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

import sun.misc.BASE64Decoder;
import sun.misc.BASE64Encoder;

/*
* AES对称加密和解密
*/
public class SymmetricEncoder {
/*
* 加密
* 1.构造密钥生成器
* 2.根据ecnodeRules规则初始化密钥生成器
* 3.产生密钥
* 4.创建和初始化密码器
* 5.内容加密
* 6.返回字符串
*/
public static String AESEncode(String encodeRules,String content){
try {
//1.构造密钥生成器，指定为AES算法,不区分大小写
KeyGenerator keygen=KeyGenerator.getInstance("AES");
//2.根据ecnodeRules规则初始化密钥生成器
//生成一个128位的随机源,根据传入的字节数组
keygen.init(128, new SecureRandom(encodeRules.getBytes()));
//3.产生原始对称密钥
SecretKey original_key=keygen.generateKey();
//4.获得原始对称密钥的字节数组
byte [] raw=original_key.getEncoded();
//5.根据字节数组生成AES密钥
SecretKey key=new SecretKeySpec(raw, "AES");
//6.根据指定算法AES自成密码器
Cipher cipher=Cipher.getInstance("AES");
//7.初始化密码器，第一个参数为加密(Encrypt_mode)或者解密解密(Decrypt_mode)操作，第二个参数为使用的KEY
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
//8.获取加密内容的字节数组(这里要设置为utf-8)不然内容中如果有中文和英文混合中文就会解密为乱码
byte [] byte_encode=content.getBytes("utf-8");
//9.根据密码器的初始化方式--加密：将数据加密
byte [] byte_AES=cipher.doFinal(byte_encode);
//10.将加密后的数据转换为字符串
//这里用Base64Encoder中会找不到包
//解决办法：
//在项目的Build path中先移除JRE System Library，再添加库JRE System Library，重新编译后就一切正常了。
String AES_encode=new String(new BASE64Encoder().encode(byte_AES));
//11.将字符串返回
return AES_encode;
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchPaddingException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvalidKeyException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalBlockSizeException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BadPaddingException e) {
e.printStackTrace();
} catch (UnsupportedEncodingException e) {
e.printStackTrace();
}

//如果有错就返加nulll
return null;
}
/*
* 解密
* 解密过程：
* 1.同加密1-4步
* 2.将加密后的字符串反纺成byte[]数组
* 3.将加密内容解密
*/
public static String AESDncode(String encodeRules,String content){
try {
//1.构造密钥生成器，指定为AES算法,不区分大小写
KeyGenerator keygen=KeyGenerator.getInstance("AES");
//2.根据ecnodeRules规则初始化密钥生成器
//生成一个128位的随机源,根据传入的字节数组
keygen.init(128, new SecureRandom(encodeRules.getBytes()));
//3.产生原始对称密钥
SecretKey original_key=keygen.generateKey();
//4.获得原始对称密钥的字节数组
byte [] raw=original_key.getEncoded();
//5.根据字节数组生成AES密钥
SecretKey key=new SecretKeySpec(raw, "AES");
//6.根据指定算法AES自成密码器
Cipher cipher=Cipher.getInstance("AES");
//7.初始化密码器，第一个参数为加密(Encrypt_mode)或者解密(Decrypt_mode)操作，第二个参数为使用的KEY
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
//8.将加密并编码后的内容解码成字节数组
byte [] byte_content= new BASE64Decoder().decodeBuffer(content);
/*
* 解密
*/
byte [] byte_decode=cipher.doFinal(byte_content);
String AES_decode=new String(byte_decode,"utf-8");
return AES_decode;
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
} catch (NoSuchPaddingException e) {
e.printStackTrace();
} catch (InvalidKeyException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IllegalBlockSizeException e) {
e.printStackTrace();
} catch (BadPaddingException e) {
e.printStackTrace();
}

//如果有错就返加nulll
return null;
}

public static void main(String[] args) {
SymmetricEncoder se=new SymmetricEncoder();
Scanner scanner=new Scanner(System.in);
/*
* 加密
*/
System.out.println("使用AES对称加密，请输入加密的规则");
String encodeRules=scanner.next();
System.out.println("请输入要加密的内容:");
String content = scanner.next();
System.out.println("根据输入的规则"+encodeRules+"加密后的密文是:"+se.AESEncode(encodeRules, content));

/*
* 解密
*/
System.out.println("使用AES对称解密，请输入加密的规则：(须与加密相同)");
encodeRules=scanner.next();
System.out.println("请输入要解密的内容（密文）:");
content = scanner.next();
System.out.println("根据输入的规则"+encodeRules+"解密后的明文是:"+se.AESDncode(encodeRules, content));
}

}