java實現對稱加密

對稱加密演算法是應用比較早的演算法，在數據加密和解密的時用的都是同一個密鑰，這就造成了密鑰管理困難的問題。常見的對稱加密演算法有DES、3DES、AES128、AES192、AES256(默認安裝的JDK尚不支持AES256，需要安裝對應的jce補丁進行升級jce1.7，jce1.8)。其中AES後面的數字代表的是密鑰長度。對稱加密演算法的安全性相對較低，比較適用的場景就是內網環境中的加解密。

所謂對稱加密，就是通過密鑰加密後可以再通過密鑰解密。我接觸過的某個國企現在內部就是採用AES的方式實現集成登陸。第三方系統提供一個接收用戶信息的介面，該國企將用戶信息AES加密後通過這個介面傳遞給第三方系統，第三方系統自行實現登陸操作。這里需要注意的是密鑰十分重要，如果密鑰丟失，就有信息泄漏的風險。

加密鹽也是比較常聽到的一個概念，鹽就是一個隨機字元串用來和我們的加密串拼接後進行加密。

加鹽主要是為了提供加密字元串的安全性。假如有一個加鹽後的加密串，黑客通過一定手段這個加密串，他拿到的明文，並不是我們加密前的字元串，而是加密前的字元串和鹽組合的字元串，這樣相對來說又增加了字元串的安全性。

站長工具

在線加密

比較推薦的幾個加密演算法有：

不可逆加密：SHA256、SHA384、SHA512以及HMAC-SHA256、HMAC-SHA384、HMAC-SHA512

對稱加密演算法：AES、3DES

非對稱加密演算法：RSA

常用的加密演算法

淺析五種最常用的Java加密演算法

https://juejin.cn/post/6844903638117122056#heading-3

『肆』 我想把java文件先加密然後打包，請高手指教怎麼加密，有那種好的加密演算法嗎

RSA演算法非常簡單，概述如下：
找兩素數p和q
取n=p*q
取t=(p-1)*(q-1)
取任何一個數e,要求滿足e<t並且e與t互素（就是最大公因數為1）
取d*e%t==1

這樣最終得到三個數： n d e

設消息為數M (M <n)
設c=(M**d)%n就得到了加密後的消息c
設m=(c**e)%n則 m == M，從而完成對c的解密。
註：**表示次方,上面兩式中的d和e可以互換。

在對稱加密中：
n d兩個數構成公鑰，可以告訴別人；
n e兩個數構成私鑰，e自己保留，不讓任何人知道。
給別人發送的信息使用e加密，只要別人能用d解開就證明信息是由你發送的，構成了簽名機制。
別人給你發送信息時使用d加密，這樣只有擁有e的你能夠對其解密。

rsa的安全性在於對於一個大數n，沒有有效的方法能夠將其分解
從而在已知n d的情況下無法獲得e；同樣在已知n e的情況下無法
求得d。

<二>實踐

接下來我們來一個實踐，看看實際的操作：
找兩個素數：
p=47
q=59
這樣
n=p*q=2773
t=(p-1)*(q-1)=2668
取e=63，滿足e<t並且e和t互素
用perl簡單窮舉可以獲得滿主 e*d%t ==1的數d：
C:\Temp>perl -e "foreach $i (1..9999){ print($i),last if $i*63%2668==1 }"
847
即d＝847

最終我們獲得關鍵的
n=2773
d=847
e=63

取消息M=244我們看看

加密：

c=M**d%n = 244**847%2773
用perl的大數計算來算一下：
C:\Temp>perl -Mbigint -e "print 244**847%2773"
465
即用d對M加密後獲得加密信息c＝465

解密：

我們可以用e來對加密後的c進行解密，還原M：
m=c**e%n=465**63%2773 ：
C:\Temp>perl -Mbigint -e "print 465**63%2773"
244
即用e對c解密後獲得m=244 , 該值和原始信息M相等。

<三>字元串加密

把上面的過程集成一下我們就能實現一個對字元串加密解密的示例了。
每次取字元串中的一個字元的ascii值作為M進行計算，其輸出為加密後16進制
的數的字元串形式，按3位元組表示，如01F

代碼如下：

#!/usr/bin/perl -w
#RSA 計算過程學習程序編寫的測試程序
#watercloud 2003-8-12
#
use strict;
use Math::BigInt;

my %RSA_CORE = (n=>2773,e=>63,d=>847); #p=47,q=59

my $N=new Math::BigInt($RSA_CORE{n});
my $E=new Math::BigInt($RSA_CORE{e});
my $D=new Math::BigInt($RSA_CORE{d});

print "N=$N D=$D E=$E\n";

sub RSA_ENCRYPT
{
my $r_mess = shift @_;
my ($c,$i,$M,$C,$cmess);

for($i=0;$i < length($$r_mess);$i++)
{
$c=ord(substr($$r_mess,$i,1));
$M=Math::BigInt->new($c);
$C=$M->(); $C->bmodpow($D,$N);
$c=sprintf "%03X",$C;
$cmess.=$c;
}
return \$cmess;
}

sub RSA_DECRYPT
{
my $r_mess = shift @_;
my ($c,$i,$M,$C,$dmess);

for($i=0;$i < length($$r_mess);$i+=3)
{
$c=substr($$r_mess,$i,3);
$c=hex($c);
$M=Math::BigInt->new($c);
$C=$M->(); $C->bmodpow($E,$N);
$c=chr($C);
$dmess.=$c;
}
return \$dmess;
}

my $mess="RSA 娃哈哈哈～～～";
$mess=$ARGV[0] if @ARGV >= 1;
print "原始串：",$mess,"\n";

my $r_cmess = RSA_ENCRYPT(\$mess);
print "加密串：",$$r_cmess,"\n";

my $r_dmess = RSA_DECRYPT($r_cmess);
print "解密串：",$$r_dmess,"\n";

#EOF

測試一下：
C:\Temp>perl rsa-test.pl
N=2773 D=847 E=63
原始串：RSA 娃哈哈哈～～～
加密串：
解密串：RSA 娃哈哈哈～～～

C:\Temp>perl rsa-test.pl 安全焦點（xfocus）
N=2773 D=847 E=63
原始串：安全焦點（xfocus）
加密串：
解密串：安全焦點（xfocus）

<四>提高

前面已經提到，rsa的安全來源於n足夠大，我們測試中使用的n是非常小的，根本不能保障安全性，
我們可以通過RSAKit、RSATool之類的工具獲得足夠大的N 及D E。
通過工具，我們獲得1024位的N及D E來測試一下：

n=EC3A85F5005D
4C2013433B383B
A50E114705D7E2
BC511951

d=0x10001

e=DD28C523C2995
47B77324E66AFF2
789BD782A592D2B
1965

設原始信息
M=

完成這么大數字的計算依賴於大數運算庫，用perl來運算非常簡單：

A) 用d對M進行加密如下：
c=M**d%n :
C:\Temp>perl -Mbigint -e " $x=Math::BigInt->bmodpow(0x11111111111122222222222233
333333333, 0x10001,
D55EDBC4F0
6E37108DD6
);print $x->as_hex"
b73d2576bd
47715caa6b
d59ea89b91
f1834580c3f6d90898

即用d對M加密後信息為：
c=b73d2576bd
47715caa6b
d59ea89b91
f1834580c3f6d90898

B) 用e對c進行解密如下：

m=c**e%n ：
C:\Temp>perl -Mbigint -e " $x=Math::BigInt->bmodpow(0x17b287be418c69ecd7c39227ab
5aa1d99ef3
0cb4764414
, 0xE760A
3C29954C5D
7324E66AFF
2789BD782A
592D2B1965, CD15F90
4F017F9CCF
DD60438941
);print $x->as_hex"

(我的P4 1.6G的機器上計算了約5秒鍾）

得到用e解密後的m= == M

C) RSA通常的實現
RSA簡潔幽雅，但計算速度比較慢，通常加密中並不是直接使用RSA 來對所有的信息進行加密，
最常見的情況是隨機產生一個對稱加密的密鑰，然後使用對稱加密演算法對信息加密，之後用
RSA對剛才的加密密鑰進行加密。

最後需要說明的是，當前小於1024位的N已經被證明是不安全的
自己使用中不要使用小於1024位的RSA，最好使用2048位的。

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一個簡單的RSA演算法實現JAVA源代碼：

filename:RSA.java

/*
* Created on Mar 3, 2005
*
* TODO To change the template for this generated file go to
* Window - Preferences - Java - Code Style - Code Templates
*/

import java.math.BigInteger;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.io.IOException;
import java.io.FileWriter;
import java.io.FileReader;
import java.io.BufferedReader;
import java.util.StringTokenizer;

/**
* @author Steve
*
* TODO To change the template for this generated type comment go to
* Window - Preferences - Java - Code Style - Code Templates
*/
public class RSA {

/**
* BigInteger.ZERO
*/
private static final BigInteger ZERO = BigInteger.ZERO;

/**
* BigInteger.ONE
*/
private static final BigInteger ONE = BigInteger.ONE;

/**
* Pseudo BigInteger.TWO
*/
private static final BigInteger TWO = new BigInteger("2");

private BigInteger myKey;

private BigInteger myMod;

private int blockSize;

public RSA (BigInteger key, BigInteger n, int b) {
myKey = key;
myMod = n;
blockSize = b;
}

public void encodeFile (String filename) {
byte[] bytes = new byte[blockSize / 8 + 1];
byte[] temp;
int tempLen;
InputStream is = null;
FileWriter writer = null;
try {
is = new FileInputStream(filename);
writer = new FileWriter(filename + ".enc");
}
catch (FileNotFoundException e1){
System.out.println("File not found: " + filename);
}
catch (IOException e1){
System.out.println("File not found: " + filename + ".enc");
}

/**
* Write encoded message to 'filename'.enc
*/
try {
while ((tempLen = is.read(bytes, 1, blockSize / 8)) > 0) {
for (int i = tempLen + 1; i < bytes.length; ++i) {
bytes[i] = 0;
}
writer.write(encodeDecode(new BigInteger(bytes)) + " ");
}
}
catch (IOException e1) {
System.out.println("error writing to file");
}

/**
* Close input stream and file writer
*/
try {
is.close();
writer.close();
}
catch (IOException e1) {
System.out.println("Error closing file.");
}
}

public void decodeFile (String filename) {

FileReader reader = null;
OutputStream os = null;
try {
reader = new FileReader(filename);
os = new FileOutputStream(filename.replaceAll(".enc", ".dec"));
}
catch (FileNotFoundException e1) {
if (reader == null)
System.out.println("File not found: " + filename);
else
System.out.println("File not found: " + filename.replaceAll(".enc", "dec"));
}

BufferedReader br = new BufferedReader(reader);
int offset;
byte[] temp, toFile;
StringTokenizer st = null;
try {
while (br.ready()) {
st = new StringTokenizer(br.readLine());
while (st.hasMoreTokens()){
toFile = encodeDecode(new BigInteger(st.nextToken())).toByteArray();
System.out.println(toFile.length + " x " + (blockSize / 8));

if (toFile[0] == 0 && toFile.length != (blockSize / 8)) {
temp = new byte[blockSize / 8];
offset = temp.length - toFile.length;
for (int i = toFile.length - 1; (i <= 0) && ((i + offset) <= 0); --i) {
temp[i + offset] = toFile[i];
}
toFile = temp;
}

/*if (toFile.length != ((blockSize / 8) + 1)){
temp = new byte[(blockSize / 8) + 1];
System.out.println(toFile.length + " x " + temp.length);
for (int i = 1; i < temp.length; i++) {
temp[i] = toFile[i - 1];
}
toFile = temp;
}
else
System.out.println(toFile.length + " " + ((blockSize / 8) + 1));*/
os.write(toFile);
}
}
}
catch (IOException e1) {
System.out.println("Something went wrong");
}

/**
* close data streams
*/
try {
os.close();
reader.close();
}
catch (IOException e1) {
System.out.println("Error closing file.");
}
}

/**
* Performs <tt>base</tt>^^<tt>pow</tt> within the molar
* domain of <tt>mod</tt>.
*
* @param base the base to be raised
* @param pow the power to which the base will be raisded
* @param mod the molar domain over which to perform this operation
* @return <tt>base</tt>^^<tt>pow</tt> within the molar
* domain of <tt>mod</tt>.
*/
public BigInteger encodeDecode(BigInteger base) {
BigInteger a = ONE;
BigInteger s = base;
BigInteger n = myKey;

while (!n.equals(ZERO)) {
if(!n.mod(TWO).equals(ZERO))
a = a.multiply(s).mod(myMod);

s = s.pow(2).mod(myMod);
n = n.divide(TWO);
}

return a;
}

}

在這里提供兩個版本的RSA演算法JAVA實現的代碼下載：

1. 來自於 http://www.javafr.com/code.aspx?ID=27020 的RSA演算法實現源代碼包:
http://zeal.newmenbase.net/attachment/JavaFR_RSA_Source.rar

2. 來自於 http://www.ferrara.linux.it/Members/lucabariani/RSA/implementazioneRsa/ 的實現:
http://zeal.newmenbase.net/attachment/sorgentiJava.tar.gz - 源代碼包
http://zeal.newmenbase.net/attachment/algoritmoRSA.jar - 編譯好的jar包

另外關於RSA演算法的php實現請參見文章:
php下的RSA演算法實現

關於使用VB實現RSA演算法的源代碼下載(此程序採用了psc1演算法來實現快速的RSA加密):
http://zeal.newmenbase.net/attachment/vb_PSC1_RSA.rar

RSA加密的JavaScript實現: http://www.ohdave.com/rsa/
參考資料：http://www.lenovonet.com/proct/showarticle.asp?id=118