Java加密技术（三）

2009年11月01日 星期日 22:18

   除了DES，我们还知道有DESede(TripleDES,就是3DES)、AES、Blowfish、RC2、RC4(ARCFOUR)等多种对称加密方式，其实现方式大同小异，这里介绍对称加密的另一个算法——PBE

PBE
    PBE——Password-based encryption（基于密码加密）。其特点在于口令由用户自己掌管，不借助任何物理媒体；采用随机数（这里我们叫做盐）杂凑多重加密等方法保证数据的安全性。是一种简便的加密方式。

 

通过java代码实现如下：Coder类见 Java加密技术（一）
Java代码
import java.security.Key;  
import java.util.Random;  

import javax.crypto.Cipher;  
import javax.crypto.SecretKey;  
import javax.crypto.SecretKeyFactory;  
import javax.crypto.spec.PBEKeySpec;  
import javax.crypto.spec.PBEParameterSpec;  

/**
* PBE安全编码组件
*  
* @author 梁栋
* @version 1.0
* @since 1.0
*/
public abstract class PBECoder extends Coder {  
    /**
     * 支持以下任意一种算法
     *  
     * <pre>
     * PBEWithMD5AndDES  
     * PBEWithMD5AndTripleDES  
     * PBEWithSHA1AndDESede
     * PBEWithSHA1AndRC2_40
     * </pre>
     */
    public static final String ALGORITHM = "PBEWITHMD5andDES";  

    /**
     * 盐初始化
     *  
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static byte[] initSalt() throws Exception {  
        byte[] salt = new byte[8];  
        Random random = new Random();  
        random.nextBytes(salt);  
        return salt;  
    }  

    /**
     * 转换密钥<br>
     *  
     * @param password
     * @return
     * @throws Exception
     */
    private static Key toKey(String password) throws Exception {  
        PBEKeySpec keySpec = new PBEKeySpec(password.toCharArray());  
        SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(ALGORITHM);  
        SecretKey secretKey = keyFactory.generateSecret(keySpec);  

        return secretKey;  
    }  

    /**
     * 加密
     *  
     * @param data
     *            数据
     * @param password
     *            密码
     * @param salt
     *            盐
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static byte[] encrypt(byte[] data, String password, byte[] salt)  
            throws Exception {  

        Key key = toKey(password);  

        PBEParameterSpec paramSpec = new PBEParameterSpec(salt, 100);  
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);  
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, paramSpec);  

        return cipher.doFinal(data);  

    }  

    /**
     * 解密
     *  
     * @param data
     *            数据
     * @param password
     *            密码
     * @param salt
     *            盐
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static byte[] decrypt(byte[] data, String password, byte[] salt)  
            throws Exception {  

        Key key = toKey(password);  

        PBEParameterSpec paramSpec = new PBEParameterSpec(salt, 100);  
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);  
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, paramSpec);  

        return cipher.doFinal(data);  

    }  
}

import java.security.Key;
import java.util.Random;

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.SecretKeyFactory;
import javax.crypto.spec.PBEKeySpec;
import javax.crypto.spec.PBEParameterSpec;

/**
* PBE安全编码组件
*
* @author 梁栋
* @version 1.0
* @since 1.0
*/
public abstract class PBECoder extends Coder {
/**
* 支持以下任意一种算法
*
* <pre>
* PBEWithMD5AndDES
* PBEWithMD5AndTripleDES
* PBEWithSHA1AndDESede
* PBEWithSHA1AndRC2_40
* </pre>
*/
public static final String ALGORITHM = "PBEWITHMD5andDES";

/**
* 盐初始化
*
* @return
* @throws Exception
*/
public static byte[] initSalt() throws Exception {
   byte[] salt = new byte[8];
   Random random = new Random();
   random.nextBytes(salt);
   return salt;
}

/**
* 转换密钥<br>
*
* @param password
* @return
* @throws Exception
*/
private static Key toKey(String password) throws Exception {
   PBEKeySpec keySpec = new PBEKeySpec(password.toCharArray());
   SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(ALGORITHM);
   SecretKey secretKey = keyFactory.generateSecret(keySpec);

   return secretKey;
}

/**
* 加密
*
* @param data
*            数据
* @param password
*            密码
* @param salt
*            盐
* @return
* @throws Exception
*/
public static byte[] encrypt(byte[] data, String password, byte[] salt)
    throws Exception {

   Key key = toKey(password);

   PBEParameterSpec paramSpec = new PBEParameterSpec(salt, 100);
   Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
   cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, paramSpec);

   return cipher.doFinal(data);

}

/**
* 解密
*
* @param data
*            数据
* @param password
*            密码
* @param salt
*            盐
* @return
* @throws Exception
*/
public static byte[] decrypt(byte[] data, String password, byte[] salt)
    throws Exception {

   Key key = toKey(password);

   PBEParameterSpec paramSpec = new PBEParameterSpec(salt, 100);
   Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
   cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, paramSpec);

   return cipher.doFinal(data);

}
}

再给出一个测试类：
Java代码
import static org.junit.Assert.*;  

import org.junit.Test;  

/**
*  
* @author 梁栋
* @version 1.0
* @since 1.0
*/
public class PBECoderTest {  

    @Test
    public void test() throws Exception {  
        String inputStr = "abc";  
        System.err.println("原文: " + inputStr);  
        byte[] input = inputStr.getBytes();  

        String pwd = "efg";  
        System.err.println("密码: " + pwd);  

        byte[] salt = PBECoder.initSalt();  

        byte[] data = PBECoder.encrypt(input, pwd, salt);  

        System.err.println("加密后: " + PBECoder.encryptBASE64(data));  

        byte[] output = PBECoder.decrypt(data, pwd, salt);  
        String outputStr = new String(output);  

        System.err.println("解密后: " + outputStr);  
        assertEquals(inputStr, outputStr);  
    }  

}

import static org.junit.Assert.*;

import org.junit.Test;

/**
*
* @author 梁栋
* @version 1.0
* @since 1.0
*/
public class PBECoderTest {

@Test
public void test() throws Exception {
   String inputStr = "abc";
   System.err.println("原文: " + inputStr);
   byte[] input = inputStr.getBytes();

   String pwd = "efg";
   System.err.println("密码: " + pwd);

   byte[] salt = PBECoder.initSalt();

   byte[] data = PBECoder.encrypt(input, pwd, salt);

   System.err.println("加密后: " + PBECoder.encryptBASE64(data));

   byte[] output = PBECoder.decrypt(data, pwd, salt);
   String outputStr = new String(output);

   System.err.println("解密后: " + outputStr);
   assertEquals(inputStr, outputStr);
}

}

控制台输出：
Console代码
原文: abc  
密码: efg  
加密后: iCZ0uRtaAhE=  

解密后: abc

原文: abc
密码: efg
加密后: iCZ0uRtaAhE=

解密后: abc