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JAVA常用加密技术

 
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●  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)

    复杂的对称加密(DES、PBE)、非对称加密算法:

    ●  DES(Data Encryption Standard,数据加密算法)
    ●  PBE(Password-based encryption,基于密码验证)
    ●  RSA(算法的名字以发明者的名字命名:Ron Rivest, AdiShamir 和Leonard Adleman)
    ●  DH(Diffie-Hellman算法,密钥一致协议)
    ●  DSA(Digital Signature Algorithm,数字签名)
    ●  ECC(Elliptic Curves Cryptography,椭圆曲线密码编码学)

    本篇内容简要介绍BASE64、MD5、SHA、HMAC几种方法。

    MD5、SHA、HMAC这三种加密算法,可谓是非可逆加密,就是不可解密的加密方法。我们通常只把他们作为加密的基础。单纯的以上三种的加密并不可靠。

 

   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。

    通过java代码实现如下:

BASE64解密 写道
/** *//**
* BASE64解密 http://www.bt285.cn http://www.5a520.cn
*
* @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);
}

 

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。

  

   MD5

    MD5 —— message-digest algorithm 5 (信息-摘要算法)缩写,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。

    通过java代码实现如下:

MD5 写道
/** *//**
* MD5加密 http://www.bt285.cn http://www.5a520.cn
*
* @param data
* @return
* @throws Exception
*/
public static byte[] encryptMD5(byte[] data) throws Exception {

MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance(KEY_MD5);
md5.update(data);

return md5.digest();

}

 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。

 

  SHA

    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。

    通过java代码实现如下:

SHA加密 写道
/** *//**
* SHA加密 http://www.5a520.cn http://www.bt285.cn
*
* @param data
* @return
* @throws Exception
*/
public static byte[] encryptSHA(byte[] data) throws Exception {

MessageDigest sha = MessageDigest.getInstance(KEY_SHA);
sha.update(data);

return sha.digest();

}
}
 

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。

    通过java代码实现如下:

HMAC密钥 写道
/** *//**
* 初始化HMAC密钥 http://www.guihua.org http://www.feng123.com
*
* @return
* @throws Exception
*/
public static String initMacKey() throws Exception {
KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(KEY_MAC);

SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();
return encryptBASE64(secretKey.getEncoded());
}

/** *//**
* HMAC加密
*
* @param data
* @param key
* @return
* @throws Exception
*/
public static byte[] encryptHMAC(byte[] data, String key) throws Exception {

SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(decryptBASE64(key), KEY_MAC);
Mac mac = Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm());
mac.init(secretKey);

return mac.doFinal(data);

}

 

 

Test.java

import java.security.MessageDigest;       
      
import javax.crypto.KeyGenerator;       
import javax.crypto.Mac;       
import javax.crypto.SecretKey;       
      
import sun.misc.BASE64Decoder;       
import sun.misc.BASE64Encoder;       
      
/** *//**     
 * 基础加密组件  http://www.bt285.cn http://www.feng123.com   
 *      
 * @author 梁栋     
 * @version 1.0     
 * @since 1.0     
 */      
public abstract class Coder {       
    public static final String KEY_SHA = "SHA";       
    public static final String KEY_MD5 = "MD5";       
      
    /** *//**     
     * MAC算法可选以下多种算法     
     *      
     * <pre>     
     * HmacMD5      
     * HmacSHA1      
     * HmacSHA256      
     * HmacSHA384      
     * HmacSHA512     
     * </pre>     
     */      
    public static final String KEY_MAC = "HmacMD5";       
      
    /** *//**     
     * 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);       
    }       
      
    /** *//**     
     * MD5加密     
     *      
     * @param data     
     * @return     
     * @throws Exception     
     */      
    public static byte[] encryptMD5(byte[] data) throws Exception {       
      
        MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance(KEY_MD5);       
        md5.update(data);       
      
        return md5.digest();       
      
    }       
      
    /** *//**     
     * SHA加密     
     *      
     * @param data     
     * @return     
     * @throws Exception     
     */      
    public static byte[] encryptSHA(byte[] data) throws Exception {       
      
        MessageDigest sha = MessageDigest.getInstance(KEY_SHA);       
        sha.update(data);       
      
        return sha.digest();       
      
    }       
      
    /** *//**     
     * 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 encryptBASE64(secretKey.getEncoded());       
    }       
      
    /** *//**     
     * HMAC加密     
     *      
     * @param data     
     * @param key     
     * @return     
     * @throws Exception     
     */      
    public static byte[] encryptHMAC(byte[] data, String key) throws Exception {       
      
        SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(decryptBASE64(key), KEY_MAC);       
        Mac mac = Mac.getInstance(secretKey.getAlgorithm());       
        mac.init(secretKey);       
      
        return mac.doFinal(data);       
      
    }       
}   
 
import static org.junit.Assert.*;    
   
import org.junit.Test;    
   
/**   
 *   
 * @author 梁栋  http://www.feng123.com   
 * @version 1.0   
 * @since 1.0   
 */   
public class CoderTest {    
   
    @Test   
    public void test() throws Exception {    
        String inputStr = "简单加密";    
        System.err.println("原文:\n" + inputStr);    
   
        byte[] inputData = inputStr.getBytes();    
        String code = Coder.encryptBASE64(inputData);    
   
        System.err.println("BASE64加密后:\n" + code);    
   
        byte[] output = Coder.decryptBASE64(code);    
   
        String outputStr = new String(output);    
   
        System.err.println("BASE64解密后:\n" + outputStr);    
   
        // 验证BASE64加密解密一致性    
        assertEquals(inputStr, outputStr);    
   
        // 验证MD5对于同一内容加密是否一致    
        assertArrayEquals(Coder.encryptMD5(inputData), Coder    
                .encryptMD5(inputData));    
   
        // 验证SHA对于同一内容加密是否一致    
        assertArrayEquals(Coder.encryptSHA(inputData), Coder    
                .encryptSHA(inputData));    
   
        String key = Coder.initMacKey();    
        System.err.println("Mac密钥:\n" + key);    
   
        // 验证HMAC对于同一内容,同一密钥加密是否一致    
        assertArrayEquals(Coder.encryptHMAC(inputData, key), Coder.encryptHMAC(    
                inputData, key));    
   
        BigInteger md5 = new BigInteger(Coder.encryptMD5(inputData));    
        System.err.println("MD5:\n" + md5.toString(16));    
   
        BigInteger sha = new BigInteger(Coder.encryptSHA(inputData));    
        System.err.println("SHA:\n" + sha.toString(32));    
   
        BigInteger mac = new BigInteger(Coder.encryptHMAC(inputData, inputStr));    
        System.err.println("HMAC:\n" + mac.toString(16));    
    }    

 

 

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