Java 加密解密之对称加密算法DESede
DESede即三重DES加密算法,也被称为3DES或者Triple DES。使用三(或两)个不同的密钥对数据块进行三次(或两次)DES加密(加密一次要比进行普通加密的三次要快)。三重DES的强度大约和112-bit的密钥强度相当。通过迭代次数的提高了安全性,但同时也造成了加密效率低的问题。正因DESede算法效率问题,AES算法诞生了。 (详见: Java 加密解密之对称加密算法AES )
到目前为止,还没有人给出攻击三重DES的有效方法。对其密钥空间中密钥进行蛮干搜索,那么由于空间太大,这实际上是不可行的。若用差分攻击的方法,相对于单一DES来说复杂性以指数形式增长。
三重DES有四种模型
(a)DES-EEE3,使用三个不同密钥,顺序进行三次加密变换。
(b)DES-EDE3,使用三个不同密钥,依次进行加密-解密-加密变换。
(c)DES-EEE2,其中密钥K1=K3,顺序进行三次加密变换。
(d)DES-EDE2, 其中密钥K1=K3,依次进行加密-解密-加密变换。
JDK对DESede算法的支持
密钥长度:112位/168位
工作模式:ECB/CBC/PCBC/CTR/CTS/CFB/CFB8 to CFB128/OFB/OBF8 to OFB128
填充方式:Nopadding/PKCS5Padding/ISO10126Padding/
工作模式和填充方式请参考: JAVA加密解密基础
十六进制工具类Hex.java,见: java byte数组与十六进制字符串互转
DESede加密解密的java实现:
DESede .java
import java.security.Key; import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.KeyGenerator; import javax.crypto.SecretKey; import javax.crypto.SecretKeyFactory; import javax.crypto.spec.DESedeKeySpec; /** * DESede Coder<br/> * secret key length: 112/168 bit, default: 168 bit<br/> * mode: ECB/CBC/PCBC/CTR/CTS/CFB/CFB8 to CFB128/OFB/OBF8 to OFB128<br/> * padding: Nopadding/PKCS5Padding/ISO10126Padding/ * @author Aub * */ public class DESedeCoder { /** * 密钥算法 */ private static final String KEY_ALGORITHM = "DESede"; // private static final String DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM = "DESede/ECB/PKCS5Padding"; private static final String DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM = "DESede/ECB/ISO10126Padding"; /** * 初始化密钥 * * @return byte[] 密钥 * @throws Exception */ public static byte[] initSecretKey() throws Exception{ //返回生成指定算法的秘密密钥的 KeyGenerator 对象 KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM); //初始化此密钥生成器,使其具有确定的密钥大小 kg.init(168); //生成一个密钥 SecretKey secretKey = kg.generateKey(); return secretKey.getEncoded(); } /** * 转换密钥 * * @param key 二进制密钥 * @return Key 密钥 * @throws Exception */ private static Key toKey(byte[] key) throws Exception{ //实例化DES密钥规则 DESedeKeySpec dks = new DESedeKeySpec(key); //实例化密钥工厂 SecretKeyFactory skf = SecretKeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM); //生成密钥 SecretKey secretKey = skf.generateSecret(dks); return secretKey; } /** * 加密 * * @param data 待加密数据 * @param key 密钥 * @return byte[] 加密数据 * @throws Exception */ public static byte[] encrypt(byte[] data,Key key) throws Exception{ return encrypt(data, key,DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM); } /** * 加密 * * @param data 待加密数据 * @param key 二进制密钥 * @return byte[] 加密数据 * @throws Exception */ public static byte[] encrypt(byte[] data,byte[] key) throws Exception{ return encrypt(data, key,DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM); } /** * 加密 * * @param data 待加密数据 * @param key 二进制密钥 * @param cipherAlgorithm 加密算法/工作模式/填充方式 * @return byte[] 加密数据 * @throws Exception */ public static byte[] encrypt(byte[] data,byte[] key,String cipherAlgorithm) throws Exception{ //还原密钥 Key k = toKey(key); return encrypt(data, k, cipherAlgorithm); } /** * 加密 * * @param data 待加密数据 * @param key 密钥 * @param cipherAlgorithm 加密算法/工作模式/填充方式 * @return byte[] 加密数据 * @throws Exception */ public static byte[] encrypt(byte[] data,Key key,String cipherAlgorithm) throws Exception{ //实例化 Cipher cipher = Cipher.getInstance(cipherAlgorithm); //使用密钥初始化,设置为加密模式 cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key); //执行操作 return cipher.doFinal(data); } /** * 解密 * * @param data 待解密数据 * @param key 二进制密钥 * @return byte[] 解密数据 * @throws Exception */ public static byte[] decrypt(byte[] data,byte[] key) throws Exception{ return decrypt(data, key,DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM); } /** * 解密 * * @param data 待解密数据 * @param key 密钥 * @return byte[] 解密数据 * @throws Exception */ public static byte[] decrypt(byte[] data,Key key) throws Exception{ return decrypt(data, key,DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM); } /** * 解密 * * @param data 待解密数据 * @param key 二进制密钥 * @param cipherAlgorithm 加密算法/工作模式/填充方式 * @return byte[] 解密数据 * @throws Exception */ public static byte[] decrypt(byte[] data,byte[] key,String cipherAlgorithm) throws Exception{ //还原密钥 Key k = toKey(key); return decrypt(data, k, cipherAlgorithm); } /** * 解密 * * @param data 待解密数据 * @param key 密钥 * @param cipherAlgorithm 加密算法/工作模式/填充方式 * @return byte[] 解密数据 * @throws Exception */ public static byte[] decrypt(byte[] data,Key key,String cipherAlgorithm) throws Exception{ //实例化 Cipher cipher = Cipher.getInstance(cipherAlgorithm); //使用密钥初始化,设置为解密模式 cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key); //执行操作 return cipher.doFinal(data); } private static String showByteArray(byte[] data){ if(null == data){ return null; } StringBuilder sb = new StringBuilder("{"); for(byte b:data){ sb.append(b).append(","); } sb.deleteCharAt(sb.length()-1); sb.append("}"); return sb.toString(); } public static void main(String[] args) throws Exception { byte[] key = initSecretKey(); // byte[] key = "123456789012345678901".getBytes(); System.out.println("key:"+ showByteArray(key)); Key k = toKey(key); // String data ="DESede数据"; String data ="123456789"; System.out.println("加密前数据: string:"+data); System.out.println("加密前数据: byte[]:"+showByteArray(data.getBytes())); System.out.println(); byte[] encryptData = encrypt(data.getBytes(), k); System.out.println("加密后数据: byte[]:"+showByteArray(encryptData)); System.out.println("加密后数据: hexStr:"+Hex.encodeHexStr(encryptData)); System.out.println(); byte[] decryptData = decrypt(encryptData, k); System.out.println("解密后数据: byte[]:"+showByteArray(decryptData)); System.out.println("解密后数据: string:"+new String(decryptData)); } }
注:参考《java加密解密的艺术》
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