① 開發中常見的加密方式及應用
開發中常見的加密方式及應用
一、base64
簡述：Base64是網路上最常見的用於傳輸8Bit 位元組碼 的編碼方式之一，Base64就是一種基於64個可列印字元來表示二進制數據的方法。所有的數據都能被編碼為並只用65個字元就能表示的文本文件。( 65字元：A~Z a~z 0~9 + / = )編碼後的數據~=編碼前數據的4/3，會大1/3左右（圖片轉化為base64格式會比原圖大一些）。
應用：Base64編碼是從二進制到字元的過程，可用於在 HTTP 環境下傳遞較長的標識信息。例如，在java Persistence系統Hibernate中，就採用了Base64來將一個較長的唯一 標識符 （一般為128-bit的UUID）編碼為一個字元串，用作HTTP 表單 和HTTP GET URL中的參數。在其他應用程序中，也常常需要把二進制 數據編碼 為適合放在URL（包括隱藏 表單域 ）中的形式。此時，採用Base64編碼具有不可讀性，需要解碼後才能閱讀。
命令行進行Base64編碼和解碼
編碼：base64 123.png -o 123.txt
解碼：base64 123.txt -o test.png -D Base64編碼的原理
原理：
1)將所有字元轉化為ASCII碼;
2)將ASCII碼轉化為8位二進制;
3)將二進制3個歸成一組(不足3個在後邊補0)共24位，再拆分成4組，每組6位;
4)統一在6位二進制前補兩個0湊足8位;
5)將補0後的二進制轉為十進制;
6)從Base64編碼表獲取十進制對應的Base64編碼;
Base64編碼的說明：
a.轉換的時候，將三個byte的數據，先後放入一個24bit的緩沖區中，先來的byte占高位。
b.數據不足3byte的話，於緩沖區中剩下的bit用0補足。然後，每次取出6個bit，按照其值選擇查表選擇對應的字元作為編碼後的輸出。
c.不斷進行，直到全部輸入數據轉換完成。
d.如果最後剩下兩個輸入數據，在編碼結果後加1個「=」;
e.如果最後剩下一個輸入數據，編碼結果後加2個「=」;
f.如果沒有剩下任何數據，就什麼都不要加，這樣才可以保證資料還原的正確性。
二、HASH加密/單向散列函數
簡述：Hash演算法特別的地方在於它是一種單向演算法，用戶可以通過Hash演算法對目標信息生成一段特定長度（32個字元）的唯一的Hash值，卻不能通過這個Hash值重新獲得目標信息。對用相同數據，加密之後的密文相同。 常見的Hash演算法有MD5和SHA。由於加密結果固定，所以基本上原始的哈希加密已經不再安全，於是衍生出了加鹽的方式。加鹽：先對原始數據拼接固定的字元串再進行MD5加密。
特點：
1) 加密 後密文的長度是定長(32個字元的密文)的
2)如果明文不一樣，那麼散列後的結果一定不一樣
3)如果明文一樣，那麼加密後的密文一定一樣(對相同數據加密，加密後的密文一樣)
4)所有的加密演算法是公開的
5)不可以逆推反算(不能根據密文推算出明文)，但是可以暴力 破解 ，碰撞監測
原理：MD5消息摘要演算法，屬Hash演算法一類。MD5演算法對輸入任意長度的消息進行運行，產生一個128位的消息摘要。
1)數據填充
對消息進行數據填充，使消息的長度對512取模得448，設消息長度為X，即滿足X mod 512=448。根據此公式得出需要填充的數據長度。
填充方法：在消息後面進行填充，填充第一位為1，其餘為0。
2)添加信息長度
在第一步結果之後再填充上原消息的長度，可用來進行的存儲長度為64位。如果消息長度大於264，則只使用其低64位的值，即（消息長度 對264取模）。
在此步驟進行完畢後，最終消息長度就是512的整數倍。
3)數據處理
准備需要用到的數據：
4個常數：A = 0x67452301, B = 0x0EFCDAB89, C = 0x98BADCFE, D = 0x10325476;
4個函數：F(X,Y,Z)=(X & Y) | ((~X) & Z);G(X,Y,Z)=(X & Z) | (Y & (~Z));H(X,Y,Z)=X ^ Y ^ Z;I(X,Y,Z)=Y ^ (X | (~Z));
把消息分以512位為一分組進行處理，每一個分組進行4輪變換，以上面所說4個常數為起始變數進行計算，重新輸出4個變數，以這4個變數再進行下一分組的運算，如果已經是最後一個分組，則這4個變數為最後的結果，即MD5值。
三、對稱加密
經典演算法：
1)DES數據加密標准
DES演算法的入口參數有三個：Key、Data、Mode。其中Key為8個位元組共64位，是DES演算法的工作密鑰；Data也為8個位元組64位，是要被加密或被解密的數據；Mode為DES的工作方式，有兩種：加密或解密。
DES演算法是這樣工作的：如Mode為加密，則用Key去把數據Data進行加密， 生成Data的密碼形式（64位）作為DES的輸出結果；如Mode為解密，則用Key去把密碼形式的數據Data解密，還原為Data的明碼形式（64位）作為DES的輸出結果。在通信網路的兩端，雙方約定一致的Key，在通信的源點用Key對核心數據進行DES加密，然後以密碼形式在公共通信網（如電話網）中傳輸到通信網路的終點，數據到達目的地後，用同樣的Key對密碼數據進行解密，便再現了明碼形式的核心數據。這樣，便保證了核心數據（如PIN、MAC等）在公共通信網中傳輸的安全性和可靠性。
2)3DES使用3個密鑰，對消息進行(密鑰1·加密)+(密鑰2·解密)+(密鑰3·加密)
3)AES高級加密標准
如圖，加密/解密使用相同的密碼，並且是可逆的
四、非對稱加密
特點：
1)使用公鑰加密，使用私鑰解密
2)公鑰是公開的，私鑰保密
3)加密處理安全，但是性能極差
經典演算法RSA:
1)RSA原理
(1)求N，准備兩個質數p和q,N = p x q
(2)求L,L是p-1和q-1的最小公倍數。L = lcm(p-1,q-1)
(3)求E，E和L的最大公約數為1(E和L互質)
(4)求D，E x D mode L = 1
五、數字簽名
原理以及應用場景:
1)數字簽名的應用場景
需要嚴格驗證發送方身份信息情況
2)數字簽名原理
(1)客戶端處理
對"消息"進行HASH得到"消息摘要"
發送方使用自己的私鑰對"消息摘要"加密(數字簽名)
把數字簽名附著在"報文"的末尾一起發送給接收方
(2)服務端處理
對"消息" HASH得到"報文摘要"
使用公鑰對"數字簽名"解密
對結果進行匹配
六、數字證書
簡單說明:
證書和駕照很相似，裡面記有姓名、組織、地址等個人信息，以及屬於此人的公鑰，並有認證機構施加數字簽名,只要看到公鑰證書，我們就可以知道認證機構認證該公鑰的確屬於此人。
數字證書的內容：
1)公鑰
2)認證機構的數字簽名
證書的生成步驟：
1)生成私鑰openssl genrsa -out private.pem 1024
2)創建證書請求openssl req -new -key private.pem -out rsacert.csr
3)生成證書並簽名，有效期10年openssl x509 -req -days 3650 -in rsacert.csr -signkey private.pem -out rsacert.crt
4)將PEM格式文件轉換成DER格式openssl x509 -outform der -in rsacert.crt -out rsacert.der
5)導出P12文件openssl pkcs12 -export -out p.p12 -inkey private.pem -in rsacert.crt
iOS開發中的注意點：
1)在iOS開發中，不能直接使用PEM格式的證書，因為其內部進行了Base64編碼，應該使用的是DER的證書，是二進制格式的；
2)OpenSSL默認生成的都是PEM格式的證書。
七、https
HTTPS和HTTP的區別：
超文本傳輸協議HTTP協議被用於在Web瀏覽器和網站伺服器之間傳遞信息。HTTP協議以明文方式發送內容，不提供任何方式的數據加密，如果攻擊者截取了Web瀏覽器和網站伺服器之間的傳輸報文，就可以直接讀懂其中的信息，因此HTTP協議不適合傳輸一些敏感信息，比如信用卡號、密碼等。
為了解決HTTP協議的這一缺陷，需要使用另一種協議：安全套接字層超文本傳輸協議HTTPS。為了數據傳輸的安全，HTTPS在HTTP的基礎上加入了SSL協議，SSL依靠證書來驗證伺服器的身份，並為瀏覽器和伺服器之間的通信加密。
HTTPS和HTTP的區別主要為以下四點：
1)https協議需要到ca申請證書，一般免費證書很少，需要交費。
2)http是 超文本傳輸協議 ，信息是明文傳輸，https則是具有 安全性 的 ssl 加密傳輸協議。
3)http和https使用的是完全不同的連接方式，用的埠也不一樣，前者是80，後者是443。
4)http的連接很簡單，是無狀態的；HTTPS協議是由SSL+HTTP協議構建的可進行加密傳輸、身份認證的 網路協議 ，比http協議安全。
5)SSL：Secure Sockets Layer安全套接字層;用數據加密(Encryption)技術，可確保數據在網路上傳輸過程中不會被截取及竊聽。目前一般通用之規格為40 bit之安全標准，美國則已推出128 bit之更高安全標准，但限制出境。只要3.0版本以上之I.E.或Netscape 瀏覽器 即可支持SSL。目前版本為3.0。SSL協議位於TCP/IP協議與各種應用層協議之間，為數據通訊提供安全支持。SSL協議可分為兩層：SSL記錄協議(SSL Record Protocol)：它建立在可靠的傳輸協議(如TCP)之上，為高層協議提供數據封裝、壓縮、加密等基本功能的支持。SSL握手協議(SSL Handshake Protocol)：它建立在SSL記錄協議之上，用於在實際的數據傳輸開始前，通訊雙方進行身份認證、協商加密演算法、交換加密密鑰等。
② JAVA中怎樣實現unicode與ascii碼的相互轉化
1、ASCII碼 string s = "梁"; System.Text.Encoding GB2312 = System.Text.Encoding.GetEncoding("GB2312"); byte[] gb = GB2312.GetBytes(s); 這時gb中有兩個數字193（11000001），186（10111010） 2、非ASCII編碼 string s = "梁"; System.Text.Encoding GB2312 = System.Text.Encoding.GetEncoding("GB2312"); byte[] gb = GB2312.GetBytes(s); 這時gb中有兩個數字193（11000001），186（10111010） 3、Unicode Unicode當然是一個很大的集合，現在的規模可以容納100多萬個符號。每個符號的編碼都不一樣。C#中如果你想看看某個漢字的Unicode編碼可以使用如下代碼： string s = "梁"; byte[] unicode = Encoding.Unicode.GetBytes(s); 這時unicode中有兩個數字129（10000001），104（1101000）
③ 如何用JAVA實現字元串簡單加密解密
java加密字元串可以使用des加密演算法，實例如下：
package test;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.security.*;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
/**
* 加密解密
*
* @author shy.qiu
* @since
*/
public class CryptTest {
/**
* 進行MD5加密
*
* @param info
* 要加密的信息
* @return String 加密後的字元串
*/
public String encryptToMD5(String info) {
byte[] digesta = null;
try {
// 得到一個md5的消息摘要
MessageDigest alga = MessageDigest.getInstance("MD5");
// 添加要進行計算摘要的信息
alga.update(info.getBytes());
// 得到該摘要
digesta = alga.digest();
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
}
// 將摘要轉為字元串
String rs = byte2hex(digesta);
return rs;
}
/**
* 進行SHA加密
*
* @param info
* 要加密的信息
* @return String 加密後的字元串
*/
public String encryptToSHA(String info) {
byte[] digesta = null;
try {
// 得到一個SHA-1的消息摘要
MessageDigest alga = MessageDigest.getInstance("SHA-1");
// 添加要進行計算摘要的信息
alga.update(info.getBytes());
// 得到該摘要
digesta = alga.digest();
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
}
// 將摘要轉為字元串
String rs = byte2hex(digesta);
return rs;
}
// //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* 創建密匙
*
* @param algorithm
* 加密演算法,可用 DES,DESede,Blowfish
* @return SecretKey 秘密（對稱）密鑰
*/
public SecretKey createSecretKey(String algorithm) {
// 聲明KeyGenerator對象
KeyGenerator keygen;
// 聲明 密鑰對象
SecretKey deskey = null;
try {
// 返回生成指定演算法的秘密密鑰的 KeyGenerator 對象
keygen = KeyGenerator.getInstance(algorithm);
// 生成一個密鑰
deskey = keygen.generateKey();
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
}
// 返回密匙
return deskey;
}
/**
* 根據密匙進行DES加密
*
* @param key
* 密匙
* @param info
* 要加密的信息
* @return String 加密後的信息
*/
public String encryptToDES(SecretKey key, String info) {
// 定義 加密演算法,可用 DES,DESede,Blowfish
String Algorithm = "DES";
// 加密隨機數生成器 (RNG),(可以不寫)
SecureRandom sr = new SecureRandom();
// 定義要生成的密文
byte[] cipherByte = null;
try {
// 得到加密/解密器
Cipher c1 = Cipher.getInstance(Algorithm);
// 用指定的密鑰和模式初始化Cipher對象
// 參數:(ENCRYPT_MODE, DECRYPT_MODE, WRAP_MODE,UNWRAP_MODE)
c1.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, sr);
// 對要加密的內容進行編碼處理,
cipherByte = c1.doFinal(info.getBytes());
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
// 返回密文的十六進制形式
return byte2hex(cipherByte);
}
/**
* 根據密匙進行DES解密
*
* @param key
* 密匙
* @param sInfo
* 要解密的密文
* @return String 返回解密後信息
*/
public String decryptByDES(SecretKey key, String sInfo) {
// 定義 加密演算法,
String Algorithm = "DES";
// 加密隨機數生成器 (RNG)
SecureRandom sr = new SecureRandom();
byte[] cipherByte = null;
try {
// 得到加密/解密器
Cipher c1 = Cipher.getInstance(Algorithm);
// 用指定的密鑰和模式初始化Cipher對象
c1.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, sr);
// 對要解密的內容進行編碼處理
cipherByte = c1.doFinal(hex2byte(sInfo));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
// return byte2hex(cipherByte);
return new String(cipherByte);
}
// /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
/**
* 創建密匙組，並將公匙，私匙放入到指定文件中
*
* 默認放入mykeys.bat文件中
*/
public void createPairKey() {
try {
// 根據特定的演算法一個密鑰對生成器
KeyPairGenerator keygen = KeyPairGenerator.getInstance("DSA");
// 加密隨機數生成器 (RNG)
SecureRandom random = new SecureRandom();
// 重新設置此隨機對象的種子
random.setSeed(1000);
// 使用給定的隨機源（和默認的參數集合）初始化確定密鑰大小的密鑰對生成器
keygen.initialize(512, random);// keygen.initialize(512);
// 生成密鑰組
KeyPair keys = keygen.generateKeyPair();
// 得到公匙
PublicKey pubkey = keys.getPublic();
// 得到私匙
PrivateKey prikey = keys.getPrivate();
// 將公匙私匙寫入到文件當中
doObjToFile("mykeys.bat", new Object[] { prikey, pubkey });
} catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 利用私匙對信息進行簽名 把簽名後的信息放入到指定的文件中
*
* @param info
* 要簽名的信息
* @param signfile
* 存入的文件
*/
public void signToInfo(String info, String signfile) {
// 從文件當中讀取私匙
PrivateKey myprikey = (PrivateKey) getObjFromFile("mykeys.bat", 1);
// 從文件中讀取公匙
PublicKey mypubkey = (PublicKey) getObjFromFile("mykeys.bat", 2);
try {
// Signature 對象可用來生成和驗證數字簽名
Signature signet = Signature.getInstance("DSA");
// 初始化簽署簽名的私鑰
signet.initSign(myprikey);
// 更新要由位元組簽名或驗證的數據
signet.update(info.getBytes());
// 簽署或驗證所有更新位元組的簽名，返回簽名
byte[] signed = signet.sign();
// 將數字簽名,公匙,信息放入文件中
doObjToFile(signfile, new Object[] { signed, mypubkey, info });
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
/**
* 讀取數字簽名文件 根據公匙，簽名，信息驗證信息的合法性
*
* @return true 驗證成功 false 驗證失敗
*/
public boolean validateSign(String signfile) {
// 讀取公匙
PublicKey mypubkey = (PublicKey) getObjFromFile(signfile, 2);
// 讀取簽名
byte[] signed = (byte[]) getObjFromFile(signfile, 1);
// 讀取信息
String info = (String) getObjFromFile(signfile, 3);
try {
// 初始一個Signature對象,並用公鑰和簽名進行驗證
Signature signetcheck = Signature.getInstance("DSA");
// 初始化驗證簽名的公鑰
signetcheck.initVerify(mypubkey);
// 使用指定的 byte 數組更新要簽名或驗證的數據
signetcheck.update(info.getBytes());
System.out.println(info);
// 驗證傳入的簽名
return signetcheck.verify(signed);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
return false;
}
}
/**
* 將二進制轉化為16進制字元串
*
* @param b
* 二進制位元組數組
* @return String
*/
public String byte2hex(byte[] b) {
String hs = "";
String stmp = "";
for (int n = 0; n < b.length; n++) {
stmp = (java.lang.Integer.toHexString(b[n] & 0XFF));
if (stmp.length() == 1) {
hs = hs + "0" + stmp;
} else {
hs = hs + stmp;
}
}
return hs.toUpperCase();
}
/**
* 十六進制字元串轉化為2進制
*
* @param hex
* @return
*/
public byte[] hex2byte(String hex) {
byte[] ret = new byte[8];
byte[] tmp = hex.getBytes();
for (int i = 0; i < 8; i++) {
ret[i] = uniteBytes(tmp[i * 2], tmp[i * 2 + 1]);
}
return ret;
}
/**
* 將兩個ASCII字元合成一個位元組； 如："EF"--> 0xEF
*
* @param src0
* byte
* @param src1
* byte
* @return byte
*/
public static byte uniteBytes(byte src0, byte src1) {
byte _b0 = Byte.decode("0x" + new String(new byte[] { src0 }))
.byteValue();
_b0 = (byte) (_b0 << 4);
byte _b1 = Byte.decode("0x" + new String(new byte[] { src1 }))
.byteValue();
byte ret = (byte) (_b0 ^ _b1);
return ret;
}
/**
* 將指定的對象寫入指定的文件
*
* @param file
* 指定寫入的文件
* @param objs
* 要寫入的對象
*/
public void doObjToFile(String file, Object[] objs) {
ObjectOutputStream oos = null;
try {
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
oos = new ObjectOutputStream(fos);
for (int i = 0; i < objs.length; i++) {
oos.writeObject(objs[i]);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
oos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
/**
* 返回在文件中指定位置的對象
*
* @param file
* 指定的文件
* @param i
* 從1開始
* @return
*/
public Object getObjFromFile(String file, int i) {
ObjectInputStream ois = null;
Object obj = null;
try {
FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
ois = new ObjectInputStream(fis);
for (int j = 0; j < i; j++) {
obj = ois.readObject();
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
try {
ois.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
return obj;
}
/**
* 測試
*
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
CryptTest jiami = new CryptTest();
// 執行MD5加密"Hello world!"
System.out.println("Hello經過MD5:" + jiami.encryptToMD5("Hello"));
// 生成一個DES演算法的密匙
SecretKey key = jiami.createSecretKey("DES");
// 用密匙加密信息"Hello world!"
String str1 = jiami.encryptToDES(key, "Hello");
System.out.println("使用des加密信息Hello為:" + str1);
// 使用這個密匙解密
String str2 = jiami.decryptByDES(key, str1);
System.out.println("解密後為：" + str2);
// 創建公匙和私匙
jiami.createPairKey();
// 對Hello world!使用私匙進行簽名
jiami.signToInfo("Hello", "mysign.bat");
// 利用公匙對簽名進行驗證。
if (jiami.validateSign("mysign.bat")) {
System.out.println("Success!");
} else {
System.out.println("Fail!");
}
}
}
④ 如何使用java進行sha1加密
使用下面的語句即可：
digestutils.shahex(要加密的字元);加密參數最好用位元組數組，畢竟sha1演算法是使用位元組為單位進行運算的，字元串轉位元組還與字元編碼有關。
⑤ 在Java中如何將字元轉換成ASCII碼
java中如何將一個字元轉換為ascii碼：x0dx0a方法1：x0dx0achar c = 'a '； x0dx0a byte b =(byte)c；x0dx0ax0dx0a 方法2：x0dx0a 直接將這個字元轉化為int型就可以得到ascii碼值x0dx0a char c = 'a '； x0dx0a int b = c； //字元的ascii碼值 x0dx0ax0dx0a同理將一個ascii碼轉換為相應的字元：x0dx0a 例如：字元ax0dx0a int d = 97; x0dx0achar e = (char)d;
⑥ 寫一個java加密程序
publicclass_Test2
{
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsFileNotFoundException,IOException
{
//為了便於理解,所以有的部分為了通俗寫得不夠好
Scannersc=newScanner(System.in);
Stringline=sc.nextLine();
line=encrypt(line);
System.out.println(line);
newFileOutputStream("d:\word.txt").write((line+" ").getBytes());
}
//該方法是將一行數據簡單加密(愷撒加密)
privatestaticStringencrypt(Stringline){
char[]chars=line.toCharArray();
for(inti=0;i<chars.length;i++)
{
//由ASCII碼表得知大寫字母是65-90,小寫字母是97-122
if((chars[i]>=65&&chars[i]<90)||(chars[i]>=97&&chars[i]<122))
{
chars[i]=(char)(chars[i]+1);
}
if(chars[i]==90)
{
chars[i]='a';
}
if(chars[i]==122)
{
chars[i]='A';
}
}
returnnewString(chars);
}
}
⑦ 如何用java獲得字元串的ASCII值
用java獲得字元串的ASCII值：
字元串是沒有ascII的，需要就必須一個個的獲取每個字元的值，主要代碼如下：
publicstaticvoidmain(String[]args){
Strings="這是一個測試";
for(inti=0;i<s.length();i++){
System.out.println(+s.charAt(i));
}
}