① java中DES、MD5加密演算法在哪個包中如何分別調用這兩個方法實現對輸入數據的加密、解密
java.security.MessageDigest
/*
*MD5演算法
*/
publicclassMD5{
//全局數組
privatefinalstaticString[]strDigits={"0","1","2","3","4","5",
"6","7","8","9","a","b","c","d","e","f"};
publicMD5(){
}
//返回形式為數字跟字元串
(bytebByte){
intiRet=bByte;
//System.out.println("iRet="+iRet);
if(iRet<0){
iRet+=256;
}
intiD1=iRet/16;
intiD2=iRet%16;
returnstrDigits[iD1]+strDigits[iD2];
}
//返回形式只為數字
privatestaticStringbyteToNum(bytebByte){
intiRet=bByte;
System.out.println("iRet1="+iRet);
if(iRet<0){
iRet+=256;
}
returnString.valueOf(iRet);
}
//轉換位元組數組為16進制字串
(byte[]bByte){
StringBuffersBuffer=newStringBuffer();
for(inti=0;i<bByte.length;i++){
sBuffer.append(byteToArrayString(bByte[i]));
}
returnsBuffer.toString();
}
publicstaticStringGetMD5Code(StringstrObj){
StringresultString=null;
try{
resultString=newString(strObj);
MessageDigestmd=MessageDigest.getInstance("MD5");
//md.digest()該函數返回值為存放哈希值結果的byte數組
resultString=byteToString(md.digest(strObj.getBytes()));
}catch(NoSuchAlgorithmExceptionex){
ex.printStackTrace();
}
returnresultString;
}
publicstaticvoidmain(String[]args){
MD5getMD5=newMD5();
System.out.println(getMD5.GetMD5Code("000000"));
}
}
② Java編程如何給數字加密
最簡單的，用異或運算。
你也可以自己寫個加密方法啊。
比如說：利用unicode字元加密啊。假設一個數字a它的unicode值是1234，你自己設計個函數，比如說y=2x^3+3，得到一個新的unicode字元，然後把這個unicode字元轉換為字母，這個字母可能是漢字，但更可能是外國符文，反正一般人不會認出來的。你解密的時候，倒推一下就行了。
③ DES加密演算法 java實現
我有。
但是是根據c#改的java版。
④ (java加密解密)如何實現JCE介面的各種演算法
在Java的安全包中，包括了三部分內容：
1、JCA/JCE(Java Cryptography Architecture & JavaCryptography Extensions)
2、JSSE( Java Secure-Sockets Extension)
3、JAAS( Java Authentication & AuhorizationService)
在這里，將僅介紹加解密的實現。
Java 中的加解密的實現，是由JCA（Java Cryptography Architecture） 和JCE（Java Cryptography Extension）共同組成。 在JDK1.4之前，相關的包需要單獨下載和安裝。現在，Java加密擴展（JCE）已經成為Java SDK 1.4的核心組成部分。JCE是一組提供了加密框架並實現了一些加密，密鑰生成演算法和協議，消息認證碼（MAC）等演算法的Java包。
什麼是Provider？
JCA/JCE並不執行各種演算法，它們只是連接應用和實際演算法實現程序的一組介面。軟體開發商根據JCE介面，將各種演算法實現後，打包成一個Provider，可以動態地加到Java運行環境中。由於美國出口控制規定，JCA是可出口的（JCA和一個Sun的默認實現包括在Java2中），但是JCE對部分國家是限制出口的。因此，要實現一個完整的安全結構，就需要一個或多個第三方廠商提供的JCE產品，稱為安全提供者（Provider）。Provider是特定加密演算法的實現者，有的供應商提供的加密技術是免費的，有的不免費。這些廠商有IBM,Bouncy Castle和RSA。Sun也給出了實現自己的Provider時需要遵循一些約定。
在低版本JDK上JCE的安裝
1.靜態安裝
在安裝和使用JCE之前，你需要從 Sun Web site（這里是以暗中sun的提供者為例）獲得安裝包。JCE中已經辦函Sun自己的安全Provider - SunJCE，為了把SunJCE靜態的安裝到默認的Provider列表中，你需要修改安全屬性文件：
? <java-home>\jre\lib\security\java.security (Win32)
? <java-home>/jre/lib/security/java.security (UNIX)
假如你把JDK安裝在C:\jdk1.3,你需要編輯以下文件：
C:\jdk1.3\jre\lib\security\java.security
為了安裝SunJCE，你需要在以上文件中加入：
security.provider.n=com.sun.crypto.provider.SunJCE
把n用你加入的提供者的優先順序代替（注意：序號要保持遞增，不能跳過，但可以調整前後順序）。
代碼A，用於查看你安裝過的提供者的信息，結果在顯示清單B中列出，顯示Provider的能力，比如說可用的加密演算法。
代碼A: ProviderInformation.java
import java.security.Provider;
import java.security.Security;
import java.util.Set;
import java.util.Iterator;
public class ProviderInformation {
public static void main(String[] args) {
Provider[] providers = Security.getProviders();
for (int i = 0; i < providers.length; i++) {
Provider provider = providers[i];
System.out.println("Provider name: " + provider.getName());
System.out.println("Provider information: " + provider.getInfo());
System.out.println("Provider version: " + provider.getVersion());
Set entries = provider.entrySet();
Iterator iterator = entries.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
System.out.println("Property entry: " + iterator.next());
}
}
}
}
顯示清單B:
ProviderInformation.java output
Provider name: SUN
Provider information: SUN (DSA key/parameter generation; DSA signing; SHA-1, MD5 digests; SecureRandom; X.509 certificates; JKS keystore)
Provider version: 1.2
Property entry: Alg.Alias.KeyFactory.1.2.840.10040.4.1=DSA
Property entry: Alg.Alias.Signature.1.2.840.10040.4.3=SHA1withDSA
Property entry: Alg.Alias.KeyPairGenerator.OID.1.2.840.10040.4.1=DSA
Property entry: Signature.SHA1withDSA KeySize=1024
Property entry: Signature.SHA1withDSA ImplementedIn=Software
動態安裝：
代碼C說明了如何在運行時動態載入Provider，要注意的是，當你用Security.addProvider(…)載入Provider時，它是對整個JVM環境都可用的。
代碼C: DynamicProvider.java
import java.security.Security;
public class DynamicProvider {
public static void main(String[] args) {
// This is all there is to it!
Security.addProvider(new com.sun.crypto.provider.SunJCE());
}
}
如前所述，當你安裝一個Provider時，你用n來指明此提供者的優先順序，但一個演算法的實例被調用時，JVM將按照提供的優先順序來在已經安裝的提供者中查找可用的實現，並使用他首先找到的可用演算法。你也可用在調用時加上附加參數來指明要在哪個提供者中尋找使用的演算法。
實現細節：
JCE API包含了大量的為實現安全特性的類和介面，首先，我們做一個DES對稱（Symmetric）加密的例子。
生成密鑰:
下面的代碼展示了如何使用密鑰生成器來生成密鑰。
代碼D: DESKeyGenerator.java
import javax.crypto.KeyGenerator;
import java.security.Key;
import java.security.NoSUChAlgorithmException;
import java.security.Security;
public class DESKeyGenerator {
public static void main(String[] args) {
Security.addProvider(new com.sun.crypto.provider.SunJCE());
try {
KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance("DES");
Key key = kg.generateKey();
System.out.println("Key format: " + key.getFormat());
System.out.println("Key algorithm: " + key.getAlgorithm());
}
catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
為了生成密鑰，首先要初始化密鑰生成器，這一步可以通過調用KeyGenerator類的靜態方法getInstance來實現。所用的DES演算法沒有模式和填充模型。你同樣可以（在getInstance("")）傳入DES/ECB/PKCS5Padding來指明模式（ECB）和填充模式（PKCS5Padding），也可以傳入另外一個參數指明所用的Provider，不過這是可選的。在獲得密鑰生成器的實例後，通過調用其generateKey（）方法，我們就可以獲得一個密鑰。
生成密碼（Cipher）：
生成Cipher的過程跟生成密鑰類似，需要調用Cipher類的getInstance方法，參數要跟生成密鑰時用的參數保持一致。
代碼E說明了如果操作。
代碼E: DESCipherGenerator.java
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.NoSuchPaddingException;
import java.security.Security;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
public class DESCipherGenerator {
public static void main(String[] args) {
Security.addProvider(new com.sun.crypto.provider.SunJCE());
try{
Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES");
System.out.println("Cipher provider: " + cipher.getProvider());
System.out.println("Cipher algorithm: " + cipher.getAlgorithm());
}catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
}catch (NoSuchPaddingException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
加解密數據
加密是對位元組的，所以保密行比較高，當你准備好了密鑰和Cipher時，你已經做好了加密的准備。要注意的是，同一個演算法要用相同的密鑰和密碼（Cipher）。比如說，你不能用DESsede的密鑰，用DES的密碼。Cipher對象用同一個方法對數據進行加密和解密，所有你要首先初時化，讓他知道你要干什麼：
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
這就將初始化Cipher類，以准備好去加密數據。最簡單的加密方法就是對傳入的位元組數組調用doFinal方法：
byte[] data = 「Hello World!」.getBytes();
byte[] result = cipher.doFinal(data);
以下是詳細的代碼
代碼F: DESCryptoTest.java
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.NoSuchPaddingException;
import javax.crypto.IllegalBlockSizeException;
import javax.crypto.BadPaddingException;
import java.security.Key;
import java.security.Security;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.security.InvalidKeyException;
public class DESCryptoTest {
public static void main(String[] args) {
Security.addProvider(new com.sun.crypto.provider.SunJCE());
try {
KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance("DES");
Key key = kg.generateKey();
Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES");
byte[] data = "Hello World!".getBytes();
System.out.println("Original data : " + new String(data));
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
byte[] result = cipher.doFinal(data);
System.out.println("Encrypted data: " + new String(result));
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
byte[] original = cipher.doFinal(result);
System.out.println("Decrypted data: " + new String(original));
}catch (NoSuchAlgorithmException e) {
e.printStackTrace();
}catch (NoSuchPaddingException e) {
e.printStackTrace();
}catch (InvalidKeyException e) {
e.printStackTrace();
}catch (IllegalStateException e) {
e.printStackTrace();
}catch (IllegalBlockSizeException e) {
e.printStackTrace();
}catch (BadPaddingException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
⑤ 求一個java des32加密解密演算法
packagecn.xinxi.des;
importjava.security.Key;
importjava.security.Security;
importjavax.crypto.Cipher;
importjavax.crypto.KeyGenerator;
importjavax.crypto.SecretKey;
importjavax.crypto.SecretKeyFactory;
importjavax.crypto.spec.DESKeySpec;
importorg.apache.commons.codec.binary.Hex;
importorg.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider;
publicclassDES{
privatestaticfinalStringstr="xinxi";
publicstaticvoidmain(String[]args)throwsException{
jdkDES();
bcDES();
}
publicstaticvoidjdkDES()throwsException{
//生成key
//KeyGenerator，密鑰生成器
KeyGeneratorkeyGenerator=KeyGenerator.getInstance("DES");
keyGenerator.init(56);//指定keysize這里使用默認值56位
//聲稱密鑰
SecretKeysecreKey=keyGenerator.generateKey();
byte[]bytesKey=secreKey.getEncoded();
//key轉換(恢復密鑰)
// SecretKeyconvertSecreKey=newSecretKeySpec(bytesKey,"DES");//與下面三行效果貌似差不多
DESKeySpecdesKeySpec=newDESKeySpec(bytesKey);
SecretKeyFactoryfactory=SecretKeyFactory.getInstance("DES");
// System.out.println(keyGenerator.getProvider());
KeyconvertSecreKey=factory.generateSecret(desKeySpec);
//加密
Ciphercipher=Cipher.getInstance("DES/ECB/PKCS5Padding");//加密演算法/工作方式/填充方式
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,convertSecreKey);//模式(此處是加密模式)、key
byte[]result=cipher.doFinal(str.getBytes());//參數是要被加密的內容
System.out.println("JDKDES加密結果："+Hex.encodeHexString(result));//轉成16進制
//解密生成key和key轉換與加密一樣
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE,convertSecreKey);//模式(此處是解密模式)、key
result=cipher.doFinal(result);
System.out.println("JDKDES解密結果："+newString(result));
}
publicstaticvoidbcDES()throwsException{
Security.addProvider(newBouncyCastleProvider());
//生成key
KeyGeneratorkeyGenerator=KeyGenerator.getInstance("DES","BC");
// System.out.println(keyGenerator.getProvider());
keyGenerator.init(56);//指定keysize這里使用默認值56位
SecretKeysecreKey=keyGenerator.generateKey();
byte[]bytesKey=secreKey.getEncoded();
//key轉換
DESKeySpecdesKeySpec=newDESKeySpec(bytesKey);
SecretKeyFactoryfactory=SecretKeyFactory.getInstance("DES");
KeyconvertSecreKey=factory.generateSecret(desKeySpec);
//加密
Ciphercipher=Cipher.getInstance("DES/ECB/PKCS5Padding");//加密演算法/工作方式/填充方式
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,convertSecreKey);//模式(此處是加密模式)、key
byte[]result=cipher.doFinal(str.getBytes());//參數是要被加密的內容
System.out.println("BCDES加密結果："+Hex.encodeHexString(result));//轉成16進制
//解密生成key和key轉換與加密一樣
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE,convertSecreKey);//模式(此處是解密模式)、key
result=cipher.doFinal(result);
System.out.println("BCDES解密結果："+newString(result));
}
}
是你想要的么？
⑥ 如何使用java對密碼加密 加密方式aes
Java有相關的實現類：具體原理如下
對於任意長度的明文，AES首先對其進行分組，每組的長度為128位。分組之後將分別對每個128位的明文分組進行加密。
對於每個128位長度的明文分組的加密過程如下：
（1）將128位AES明文分組放入狀態矩陣中。
（2）AddRoundKey變換：對狀態矩陣進行AddRoundKey變換，與膨脹後的密鑰進行異或操作（密鑰膨脹將在實驗原理七中詳細討論）。
（3）10輪循環：AES對狀態矩陣進行了10輪類似的子加密過程。前9輪子加密過程中，每一輪子加密過程包括4種不同的變換，而最後一輪只有3種變換，前9輪的子加密步驟如下：
● SubBytes變換：SubBytes變換是一個對狀態矩陣非線性的變換；
● ShiftRows變換：ShiftRows變換對狀態矩陣的行進行循環移位；
● MixColumns變換：MixColumns變換對狀態矩陣的列進行變換；
● AddRoundKey變換：AddRoundKey變換對狀態矩陣和膨脹後的密鑰進行異或操作。
最後一輪的子加密步驟如下：
● SubBytes變換：SubBytes變換是一個對狀態矩陣非線性的變換；
● ShiftRows變換：ShiftRows變換對狀態矩陣的行進行循環移位；
● AddRoundKey變換：AddRoundKey變換對狀態矩陣和膨脹後的密鑰進行異或操作；
（4）經過10輪循環的狀態矩陣中的內容就是加密後的密文。
AES的加密演算法的偽代碼如下。
在AES演算法中，AddRoundKey變換需要使用膨脹後的密鑰，原始的128位密鑰經過膨脹會產生44個字（每個字為32位）的膨脹後的密鑰，這44個字的膨脹後的密鑰供11次AddRoundKey變換使用，一次AddRoundKey使用4個字（128位）的膨脹後的密鑰。
三．AES的分組過程
對於任意長度的明文，AES首先對其進行分組，分組的方法與DES相同，即對長度不足的明文分組後面補充0即可，只是每一組的長度為128位。
AES的密鑰長度有128比特，192比特和256比特三種標准，其他長度的密鑰並沒有列入到AES聯邦標准中，在下面的介紹中，我們將以128位密鑰為例。
四．狀態矩陣
狀態矩陣是一個4行、4列的位元組矩陣，所謂位元組矩陣就是指矩陣中的每個元素都是一個1位元組長度的數據。我們將狀態矩陣記為State，State中的元素記為Sij，表示狀態矩陣中第i行第j列的元素。128比特的明文分組按位元組分成16塊，第一塊記為「塊0」，第二塊記為「塊1」，依此類推，最後一塊記為「塊15」，然後將這16塊明文數據放入到狀態矩陣中，將這16塊明文數據放入到狀態矩陣中的方法如圖2-2-1所示。
塊0
塊4
塊8
塊12
塊1
塊5
塊9
塊13
塊2
塊6
塊10
塊14
塊3
塊7
塊11
塊15
圖2-2-1 將明文塊放入狀態矩陣中
五．AddRoundKey變換
狀態矩陣生成以後，首先要進行AddRoundKey變換，AddRoundKey變換將狀態矩陣與膨脹後的密鑰進行按位異或運算，如下所示。
其中，c表示列數，數組W為膨脹後的密鑰，round為加密輪數，Nb為狀態矩陣的列數。
它的過程如圖2-2-2所示。
圖2-2-2 AES演算法AddRoundKey變換
六．10輪循環
經過AddRoundKey的狀態矩陣要繼續進行10輪類似的子加密過程。前9輪子加密過程中，每一輪要經過4種不同的變換，即SubBytes變換、ShiftRows變換、MixColumns變換和AddRoundKey變換，而最後一輪只有3種變換，即SubBytes變換、ShiftRows變換和AddRoundKey變換。AddRoundKey變換已經討論過，下面分別討論餘下的三種變換。
1．SubBytes變換
SubBytes是一個獨立作用於狀態位元組的非線性變換，它由以下兩個步驟組成：
（1）在GF（28）域，求乘法的逆運算，即對於α∈GF（28）求β∈GF（28），使αβ =βα = 1mod（x8 + x4 + x3 + x + 1）。
（2）在GF（28）域做變換，變換使用矩陣乘法，如下所示：
由於所有的運算都在GF（28）域上進行，所以最後的結果都在GF（28）上。若g∈GF（28）是GF（28）的本原元素，則對於α∈GF（28），α≠0，則存在
β ∈ GF（28），使得：
β = gαmod（x8 + x4 + x3 + x + 1）
由於g255 = 1mod（x8 + x4 + x3 + x + 1）
所以g255-α = β-1mod（x8 + x4 + x3 + x + 1）
根據SubBytes變換演算法，可以得出SubBytes的置換表，如表2-2-1所示，這個表也叫做AES的S盒。該表的使用方法如下：狀態矩陣中每個元素都要經過該表替換，每個元素為8比特，前4比特決定了行號，後4比特決定了列號，例如求SubBytes(0C)查表的0行C列得FE。
表2-2-1 AES的SubBytes置換表
它的變換過程如圖2-2-3所示。
圖2-2-3 SubBytes變換
AES加密過程需要用到一些數學基礎，其中包括GF(2)域上的多項式、GF（28）域上的多項式的計算和矩陣乘法運算等，有興趣的同學請參考相關的數學書籍。
2．ShiftRows變換
ShiftRows變換比較簡單，狀態矩陣的第1行不發生改變，第2行循環左移1位元組，第3行循環左移2位元組，第4行循環左移3位元組。ShiftRows變換的過程如圖2-2-4所示。
圖2-2-4 AES的ShiftRows變換
3．MixColumns變換
在MixColumns變換中，狀態矩陣的列看作是域GF（28）的多項式，模(x4＋1)乘以c（x）的結果：
c(x)＝(03)x3＋(01)x2+(01)x+(02)
這里(03)為十六進製表示，依此類推。c(x)與x4＋1互質，故存在逆：
d(x)=(0B)x3＋(0D)x2＋(0G)x＋(0E)使c(x)•d(x) = (D1)mod(x4＋1)。
設有：
它的過程如圖2-2-5所示。
圖2-2-5 AES演算法MixColumns變換
七．密鑰膨脹
在AES演算法中，AddRoundKey變換需要使用膨脹後的密鑰，膨脹後的密鑰記為子密鑰，原始的128位密鑰經過膨脹會產生44個字（每個字為32位）的子密鑰，這44個字的子密鑰供11次AddRoundKey變換使用，一次AddRoundKey使用4個字（128位）的膨脹後的密鑰。
密鑰膨脹演算法是以字為基礎的（一個字由4個位元組組成，即32比特）。128比特的原始密鑰經過膨脹後將產生44個字的子密鑰，我們將這44個密鑰保存在一個字數組中，記為W[44]。128比特的原始密鑰分成16份，存放在一個位元組的數組：Key[0]，Key[1]……Key[15]中。
在密鑰膨脹演算法中，Rcon是一個10個字的數組，在數組中保存著演算法定義的常數，分別為：
Rcon[0] = 0x01000000
Rcon[1] = 0x02000000
Rcon[2] = 0x04000000
Rcon[3] = 0x08000000
Rcon[4] = 0x10000000
Rcon[5] = 0x20000000
Rcon[6] = 0x40000000
Rcon[7] = 0x80000000
Rcon[8] = 0x1b000000
Rcon[9] = 0x36000000
另外，在密鑰膨脹中包括其他兩個操作RotWord和SubWord，下面對這兩個操作做說明：
RotWord( B0,B1,B2,B3 )對4個位元組B0,B1,B2,B3進行循環移位，即
RotWord( B0,B1,B2,B3 ) = ( B1,B2,B3,B0 )
SubWord( B0,B1,B2,B3 )對4個位元組B0,B1,B2,B3使用AES的S盒，即
SubWord( B0,B1,B2,B3 ) = ( B』0,B』1,B』2,B』3 )
其中，B』i = SubBytes（Bi），i = 0,1,2,3。
密鑰膨脹的演算法如下：
八．解密過程
AES的加密和解密過程並不相同，首先密文按128位分組，分組方法和加密時的分組方法相同，然後進行輪變換。
AES的解密過程可以看成是加密過程的逆過程，它也由10輪循環組成，每一輪循環包括四個變換分別為InvShiftRows變換、InvSubBytes變換、InvMixColumns變換和AddRoundKey變換；
這個過程可以描述為如下代碼片段所示：
九．InvShiftRows變換
InvShiftRows變換是ShiftRows變換的逆過程，十分簡單，指定InvShiftRows的變換如下。
Sr,(c+shift(r,Nb))modNb= Sr,c for 0 < r< 4 and 0 ≤ c < Nb
圖2-2-6演示了這個過程。
圖2-2-6 AES演算法InvShiftRows變換
十．InvSubBytes變換
InvSubBytes變換是SubBytes變換的逆變換，利用AES的S盒的逆作位元組置換，表2-2-2為InvSubBytes變換的置換表。
表2-2-2 InvSubBytes置換表
十一．InvMixColumns變換
InvMixColumns變換與MixColumns變換類似，每列乘以d(x)
d(x) = (OB)x3 + (0D)x2 + (0G)x + (0E)
下列等式成立：
( (03)x3 + (01)x2 + (01)x + (02) )⊙d(x) = (01)
上面的內容可以描述為以下的矩陣乘法：
十二．AddRoundKey變換
AES解密過程的AddRoundKey變換與加密過程中的AddRoundKey變換一樣，都是按位與子密鑰做異或操作。解密過程的密鑰膨脹演算法也與加密的密鑰膨脹演算法相同。最後狀態矩陣中的數據就是明文。
⑦ Java 加密解密的方法都有哪些
加密解密並非java才有的，所有編程語言都有加密和解密。
目前的加密解密主要回可分為以下2大類：
對稱秘答鑰加密：如DES演算法，3DES演算法，TDEA演算法，Blowfish演算法，RC5演算法，IDEA演算法等。其主要特點是加密方和解密方都有同一個密碼，加密方和解密方可以使用秘鑰任意加密解密。
非對稱密碼加密：這種加密方式加密方僅有加密秘鑰，對加密後的密文無法反向解密，解密方僅有解密秘鑰，無法對明文進行加密。
另外還有一些摘要演算法，比如MD5和HASH此類演算法不可逆，但經常用來作為確認欄位或者對一些重要匹配信息簽名防止明文內容被修改。
⑧ java環境下實現idea演算法的加密解密
基於Java的IDEA加密演算法探討
隨著Internet的迅速發展,電子商務的浪潮勢不可擋，日常工作和數據傳輸都放在Internet網上進行傳輸,大大提高了效率,降低了成本,創造了良好的效益。但是,由於 Internet網路協議本身存在著重要的安全問題(IP包本身並不繼承任何安全特性,很容易偽造出IP包的地址、修改其內容、重播以前的包以及在傳輸途中攔截並查看包的內容),使網上的信息傳輸存在巨大的安全風險電子商務的安全問題也越來越突出。加密是電子商務中最主要的安全技術,加密方法的選取直接影響電子商務活動中信息的安全程度，在電子商務系統中,主要的安全問題都可以通過加密來解決。數據的保密性可通過不同的加密演算法對數據加密來實現。
對我國來講，雖然可以引進很多的外國設備，但加密設備不能依靠引進，因為它涉及到網路安全、國家機密信息的安全，所以必須自己研製。當前國際上有許多加密演算法，其中DES（Data Encryption Standard）是發明最早的用得最廣泛的分組對稱加密演算法，DES用56位蜜鑰加密64位明文，輸出64位密文，DES的56位密鑰共有256 種可能的密鑰，但歷史上曾利用窮舉攻擊破解過DES密鑰，1998年電子邊境基金會（EFF）用25萬美元製造的專用計算機，用56小時破解了DES的密鑰，1999年，EFF用22小時完成了破解工作，使DES演算法受到了嚴重打擊，使它的安全性受到嚴重威脅。因為JAVA語言的安全性和網路處理能力較強，本文主要介紹使用IDEA（Internation Data Encryption Algorithm ）數據加密演算法在Java環境下實現數據的安全傳輸。
一、IDEA數據加密演算法
IDEA數據加密演算法是由中國學者來學嘉博士和著名的密碼專家 James L. Massey 於1990年聯合提出的。它的明文和密文都是64比特，但密鑰長為128比特。IDEA 是作為迭代的分組密碼實現的，使用 128 位的密鑰和 8 個循環。這比 DES 提供了更多的 安全性，但是在選擇用於 IDEA 的密鑰時，應該排除那些稱為「弱密鑰」的密鑰。DES 只有四個弱密鑰和 12 個次弱密鑰，而 IDEA 中的弱密鑰數相當可觀，有 2 的 51 次方個。但是，如果密鑰的總數非常大，達到 2 的 128 次方個，那麼仍有 2 的 77 次方個密鑰可供選擇。IDEA 被認為是極為安全的。使用 128 位的密鑰，蠻力攻擊中需要進行的測試次數與 DES 相比會明顯增大，甚至允許對弱密鑰測試。而且，它本身也顯示了它尤其能抵抗專業形式的分析性攻擊。
二、Java密碼體系和Java密碼擴展
Java是Sun公司開發的一種面向對象的編程語言,並且由於它的平台無關性被大量應用於Internet的開發。Java密碼體系(JCA)和Java密碼擴展(JCE)的設計目的是為Java提供與實現無關的加密函數API。它們都用factory方法來創建類的常式,然後把實際的加密函數委託給提供者指定的底層引擎,引擎中為類提供了服務提供者介面在Java中實現數據的加密/解密,是使用其內置的JCE(Java加密擴展)來實現的。Java開發工具集1.1為實現包括數字簽名和信息摘要在內的加密功能,推出了一種基於供應商的新型靈活應用編程介面。Java密碼體系結構支持供應商的互操作,同時支持硬體和軟體實現。Java密碼學結構設計遵循兩個原則:(1)演算法的獨立性和可靠性。(2)實現的獨立性和相互作用性。演算法的獨立性是通過定義密碼服務類來獲得。用戶只需了解密碼演算法的概念,而不用去關心如何實現這些概念。實現的獨立性和相互作用性通過密碼服務提供器來實現。密碼服務提供器是實現一個或多個密碼服務的一個或多個程序包。軟體開發商根據一定介面,將各種演算法實現後,打包成一個提供器,用戶可以安裝不同的提供器。安裝和配置提供器,可將包含提供器的ZIP和JAR文件放在CLASSPATH下,再編輯Java安全屬性文件來設置定義一個提供器。Java運行環境Sun版本時,提供一個預設的提供器Sun。
三、Java環境下的實現
1．加密過程的實現
void idea_enc( int data11[], /*待加密的64位數據首地址*/ int key1[]){
int i ;
int tmp,x;
int zz[]=new int[6];
for ( i = 0 ; i < 48 ; i += 6) { /*進行8輪循環*/
for(int j=0,box=i; j<6; j++,box++){
zz[j]=key1[box];
}
x = handle_data(data11,zz);
tmp = data11[1]; /*交換中間兩個*/
data11[1] = data11[2];
data11[2] = tmp;
}
tmp = data11[1]; /*最後一輪不交換*/
data11[1] = data11[2];
data11[2] = tmp;
data11[0] = MUL(data11[0],key1[48]);
data11[1] =(char)((data11[1] + key1[49])%0x10000);
data11[2] =(char)((data11[2] + key1[50])%0x10000);
data11[3] = MUL(data11[3],key1[51]);
}
2．解密過程的實現
void key_decryExp(int outkey[])/*解密密鑰的變逆處理*/
{ int tmpkey[] = new int[52] ;
int i;
for ( i = 0 ; i < 52 ; i++) {
tmpkey[i] = outkey[ wz_spkey[i] ] ; /*換位*/
}
for ( i = 0 ; i < 52 ; i++) {
outkey[i] = tmpkey[i];
}
for ( i = 0 ; i < 18 ; i++) {
outkey[wz_spaddrever[i]] = (char)(65536-outkey[wz_spaddrever[i]]) ; /*替換成加法逆*/
}
for ( i = 0 ; i < 18 ; i++){
outkey[wz_spmulrevr[i]] =(char)(mulInv(outkey[wz_spmulrevr[i]] )); /*替換成乘法逆*/
}
}
四、總結
在實際應用中,我們可以使用Java開發工具包(JDK)中內置的對Socket通信的支持,通過JCE中的Java流和鏈表,加密基於Socket的網路通信.我們知道,加密/解密是數據傳輸中保證數據完整性的常用方法,Java語言因其平台無關性,在Internet上的應用非常之廣泛.使用Java實現基於IDEA的數據加密傳輸可以在不同的平台上實現並具有實現簡潔、安全性強等優點。
⑨ 高分求java的RSA 和IDEA 加密解密演算法
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
*
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*/
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
*
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*/
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>^<sup><tt>pow</tt></sup> 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>^<sup><tt>pow</tt></sup> 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/