常見的加密算法
基本的單向加密算法：
BASE64嚴格地說，屬于編碼格式，而非加密算法
MD5(MessageDigestalgorithm5，信息摘要算法)
SHA(SecureHashAlgorithm，安全散列算法)
HMAC(HashMessageAuthenticationCode，散列消息鑒別碼)
復雜的對稱加密（DES、PBE）、非對稱加密算法：
DES(DataEncryptionStandard，數據加密算法)
PBE(Password-basedencryption，基于密碼驗證)
RSA(算法的名字以發明者的名字命名：RonRivest,AdiShamir和LeonardAdleman)
DH(Diffie-Hellman算法，密鑰一致協議)
DSA(DigitalSignatureAlgorithm，數字簽名)
ECC(EllipticCurvesCryptography，橢圓曲線密碼編碼學)
數字簽名
算法簡述
數字簽名算法可以看做是一種帶有密鑰的消息摘要算法，并且這種密鑰包含了公鑰和私鑰。也就是說，數字簽名算法是非對稱加密算法和消息摘要算法的結合體。
特點
數字簽名算法要求能夠驗證數據完整性、認證數據來源，并起到抗否認的作用。
原理
數字簽名算法包含簽名和驗證兩項操作，遵循私鑰簽名，公鑰驗證的方式。
簽名時要使用私鑰和待簽名數據，驗證時則需要公鑰、簽名值和待簽名數據，其核心算法主要是消息摘要算法。
1. 消息摘要
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String beforeDegist = "asdf"; System.out.println("摘要前:"+beforeDegist); //初始信息要轉換成字節流的形式 byte[] plainText = beforeDegist.getBytes("UTF8"); //使用getInstance("算法")來獲得消息摘要,這里使用SHA-1的160位算法或者MD5算法 geDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance("SHA-1"); MessageDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance("MD5"); System.out.println("/n" + messageDigest.getProvider().getInfo()); //開始使用算法 messageDigest.update(plainText); //輸出算法運算結果 String afterDegist = new String(messageDigest.digest(),"UTF8"); System.out.println("摘要后:"+afterDegist); |
2. 私鑰加密
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/** * 此例子是對一個字符串信息，用一個私鑰(key)加密，然后在用該私鑰解密，驗證是否一致 * 私鑰加密，是對稱加密 * 使用對稱算法。比如：A用一個密鑰對一個文件加密，而B讀取這個文件的話，則需要和A一樣的密鑰，雙方共享一 * 個私鑰（而在web環境下，私鑰在傳遞時容易被偵聽） * * 附：主要對稱算法有：DES（實際密鑰只用到56 位） * AES（支持三種密鑰長度：128、192、256位），通常首先128位，其他的還有DESede等 */<span style="white-space: pre; "> </span>String before = "asdf"; byte[] plainText = before.getBytes("UTF8"); // STEP 1. |
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System.out.println("Start generate AES key.");//得到一個使用AES算法的KeyGenerator的實例 KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("AES");//定義密鑰長度128位 keyGen.init(128);//通過KeyGenerator產生一個key（密鑰算法剛才已定義，為AES） Key key = keyGen.generateKey();System.out.println("Finish generating AES key="+key); |
//STEP 2.
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//獲得一個私鑰加密類Cipher，定義Cipher的基本信息：ECB是加密方式，PKCS5Padding是填充方法 Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding"); //System.out.println("/n" + cipher.getProvider().getInfo()); |
//STEP 3.
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// 使用私鑰加密 System.out.println("/n用私鑰加密...");// 把剛才生成的key當作參數，初始化使用剛才獲得的私鑰加密類，Cipher.ENCRYPT_MODE意思是加密 cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);//私鑰加密類Cipher進行加密，加密后返回一個字節流byte[] byte[] cipherText = cipher.doFinal(plainText);//以UTF8格式把字節流轉化為String String after1 = new String(cipherText, "UTF8");System.out.println("用私鑰加密完成："+after1); |
// STEP 4.
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[java] view plain copy//使用私鑰對剛才加密的信息進行解密，看看是否一致，Cipher.DECRYPT_MODE意思是解密鑰 System.out.println("/n用私鑰解密...");cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);//對剛才私鑰加密的字節流進行解密，解密后返回一個字節流byte[] byte[] newPlainText = cipher.doFinal(cipherText);String after2 = new String(newPlainText, "UTF8");System.out.println("用私鑰解密完成："+after2); |
3. 公鑰加密
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String before = "asdf";byte[] plainText = before.getBytes("UTF8");//產生一個RSA密鑰生成器KeyPairGenerator(顧名思義：一對鑰匙生成器) KeyPairGenerator keyGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");//定義密鑰長度1024位 keyGen.initialize(1024);//通過KeyPairGenerator產生密鑰,注意：這里的key是一對鑰匙！！ KeyPair key = keyGen.generateKeyPair();//獲得一個RSA的Cipher類，使用公鑰加密 Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA/ECB/PKCS1Padding");//System.out.println("/n" + cipher.getProvider().getInfo()); System.out.println("/n用公鑰加密...");//Cipher.ENCRYPT_MODE意思是加密，從一對鑰匙中得到公鑰 key.getPublic() cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key.getPublic());//用公鑰進行加密，返回一個字節流 byte[] cipherText = cipher.doFinal(plainText);//以UTF8格式把字節流轉化為String String after1 = new String(cipherText, "UTF8");System.out.println("用公鑰加密完成："+after1);//使用私鑰解密 System.out.println("/n用私鑰解密...");//Cipher.DECRYPT_MODE意思是解密模式，從一對鑰匙中得到私鑰 key.getPrivate() cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key.getPrivate());//用私鑰進行解密，返回一個字節流 byte[] newPlainText = cipher.doFinal(cipherText);String after2 = new String(newPlainText, "UTF8");System.out.println("用私鑰解密完成："+after2); |
4. 數字簽名
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/** * 此例子是數字簽名的例子，使用RSA私鑰對消息摘要（這里指的是原始數據）進行簽名，然后使用公鑰驗證簽名 * * A通過使用B的公鑰加密數據后發給B，B利用B的私鑰解密就得到了需要的數據（進過B公鑰加密的數據只有B的私鑰能夠 * 解開，C沒有B的私鑰，所以C解不開，但C可以使用B的公鑰加密一份數據發給B，這樣一來，問題來了，B收到的數據到 * 底是A發過來的還是C發過來的呢） * 由于私鑰是唯一的，那么A就可以利用A自己的私鑰進行加密，然后B再利用A的公鑰來解密，就可以確定：一定是A的消 * 息，數字簽名的原理就基于此 * * 總結：A想將目標數據傳給B，此時A需要準備1和2兩部分 * 1：A使用B的公鑰將原始信息加密，以起到保密作用（只有B的私鑰能解開，其他人使用其他鑰匙都解不開，當然就保密咯） * 2：A使用A的私鑰將原始信息的摘要進行簽名，以起到接收方B確定是A發過來的作用（A用A的私鑰對目標數據的摘要進行簽 * 名，然后傳給B,同時，C用C的私鑰對任意信息進行簽名也傳給B，B想接受的是A的數據（比如說一個轉帳請求），于是B * 就通過A的公鑰對接受到的兩個信息進行解密，解開的就是A（A的公鑰能且只能解開A的私鑰加密的數據）） */String before = "asdf";byte[] plainText = before.getBytes("UTF8");//形成RSA公鑰對 KeyPairGenerator keyGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");keyGen.initialize(1024);KeyPair key = keyGen.generateKeyPair();//使用私鑰簽名********************************************************** Signature sig = Signature.getInstance("SHA1WithRSA");sig.initSign(key.getPrivate());//sig對象得到私鑰 //簽名對象得到原始數據 sig.update(plainText);//sig對象得到原始數據(現實中用的是原始數據的摘要，摘要的是單向的，即摘要算法后無法解密) byte[] signature = sig.sign();//sig對象用私鑰對原始數據進行簽名，簽名后得到簽名signature em.out.println(sig.getProvider().getInfo());String after1 = new String(signature, "UTF8");System.out.println("/n用私鑰簽名后:"+after1);//使用公鑰驗證 sig.initVerify(key.getPublic());//sig對象得到公鑰 //簽名對象得到原始信息 sig.update(plainText);//sig對象得到原始數據(現實中是摘要) try { if (sig.verify(signature)) { //sig對象用公鑰解密簽名signature得到原始數據(即摘要)，一致則true System.out.println("簽名驗證正確！！"+new String(plainText, "UTF8")); } else { System.out.println("簽名驗證失敗！！"); }}catch (SignatureException e) { System.out.println("簽名驗證失敗！！");} |
5. 數字證書
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/** * 此例是對“數字證書”文件的操作 * java平臺（在機器上安裝jdk）為你提供了密鑰庫(證書庫)，cmd下提供了keytool命令就可以創建證書庫 * * 在運行此例前： * 在c盤目錄下創建一個證書，指定證書庫為BocsoftKeyLib，創建別名為TestCertification的一條證書，它指定用 * RSA 算法生成，且指定密鑰長度為1024，證書有效期為1年 * 導出證書文件為TC.cer已存于本地磁盤C:/ * 密碼是qazzaq */try { //前提：將證書庫中的一條證書導出到證書文件(我寫的例子里證書文件叫TC.cer) //從證書文件TC.cer里讀取證書信息 CertificateFactory cf = CertificateFactory.getInstance("X.509"); FileInputStream in = new FileInputStream("C:/TC.cer"); //將文件以文件流的形式讀入證書類Certificate中 Certificate c = cf.generateCertificate(in); System.err.println("轉換成String后的證書信息："+c.toString()); */ //或者不用上面代碼的方法，直接從證書庫中讀取證書信息，和上面的結果一摸一樣 String pass="qazzaq"; FileInputStream in2=new FileInputStream("C:/BocsoftKeyLib"); KeyStore ks=KeyStore.getInstance("JKS"); ks.load(in2,pass.toCharArray()); String alias = "TestCertification"; //alias為條目的別名 Certificate c=ks.getCertificate(alias); System.err.println("轉換成String后的證書信息："+c.toString()); //獲取獲取X509Certificate類型的對象，這是證書類獲取Certificate的子類，實現了更多方法 X509Certificate t=(X509Certificate)c; //從信息中提取需要信息 System.out.println("版本號:"+t.getVersion()); System.out.println("序列號:"+t.getSerialNumber().toString(16)); System.out.println("主體名："+t.getSubjectDN()); System.out.println("簽發者："+t.getIssuerDN()); System.out.println("有效期："+t.getNotBefore()); System.out.println("簽名算法："+t.getSigAlgName()); byte [] sig=t.getSignature(); //簽名值 PublicKey pk = t.getPublicKey(); byte [] pkenc=pk.getEncoded(); System.out.println("公鑰："); for (int i=0;i<pkenc.length;i++){ System.out.print(pkenc[i]+","); } System.err.println(); //證書的日期有效性檢查，頒發的證書都有一個有效性的日期區間 Date TimeNow=new Date(); t.checkValidity(TimeNow); System.out.println("證書的日期有效性檢查:有效的證書日期！"); //驗證證書簽名的有效性，通過數字證書認證中心(CA)機構頒布給客戶的CA證書，比如：caroot.crt文件 //我手里沒有CA頒給我的證書，所以下面代碼執行不了 /*FileInputStream in3=new FileInputStream("caroot.crt"); //獲取CA證書 Certificate cac = cf.generateCertificate(in3); //獲取CA的公鑰 PublicKey pbk=cac.getPublicKey(); //c為本地證書，也就是待檢驗的證書，用CA的公鑰校驗數字證書c的有效性 c.verify(pbk); } catch(CertificateExpiredException e){//證書的日期有效性檢查:過期 System.out.println("證書的日期有效性檢查:過期"); } catch(CertificateNotYetValidException e){ //證書的日期有效性檢查:尚未生效 System.out.println("證書的日期有效性檢查:尚未生效"); } catch (CertificateException ce) { ce.printStackTrace(); } catch (FileNotFoundException fe) { fe.printStackTrace(); } /*catch (IOException ioe){ } catch (KeyStoreException kse){ }*/ catch (Exception e){ e.printStackTrace(); }} |
總結
以上就是本文關于Java加密解密和數字簽名完整代碼示例的全部內容，希望對大家有所幫助。感興趣的朋友可以繼續參閱本站其他相關專題，如有不足之處，歡迎留言指出。感謝朋友們對本站的支持！
原文鏈接：http://blog.csdn.net/zxgmdzz/article/details/78416639
