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java加解密算法

发布时间:2024-06-03 22:40:59

java中DES、MD5加密算法在哪个包中如何分别调用这两个方法实现对输入数据的加密、解密

java.security.MessageDigest

/*
*MD5算法
*/
publicclassMD5{

//全局数组
privatefinalstaticString[]strDigits={"0","1","2","3","4","5",
"6","7","8","9","a","b","c","d","e","f"};

publicMD5(){
}

//返回形式为数字跟字符串
(bytebByte){
intiRet=bByte;
//System.out.println("iRet="+iRet);
if(iRet<0){
iRet+=256;
}
intiD1=iRet/16;
intiD2=iRet%16;
returnstrDigits[iD1]+strDigits[iD2];
}

//返回形式只为数字
privatestaticStringbyteToNum(bytebByte){
intiRet=bByte;
System.out.println("iRet1="+iRet);
if(iRet<0){
iRet+=256;
}
returnString.valueOf(iRet);
}

//转换字节数组为16进制字串
(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()该函数返回值为存放哈希值结果的byte数组
resultString=byteToString(md.digest(strObj.getBytes()));
}catch(NoSuchAlgorithmExceptionex){
ex.printStackTrace();
}
returnresultString;
}

publicstaticvoidmain(String[]args){
MD5getMD5=newMD5();
System.out.println(getMD5.GetMD5Code("000000"));
}
}

② Java编程如何给数字加密

最简单的,用异或运算。
你也可以自己写个加密方法啊。
比如说:利用unicode字符加密啊。假设一个数字a它的unicode值是1234,你自己设计个函数,比如说y=2x^3+3,得到一个新的unicode字符,然后把这个unicode字符转换为字母,这个字母可能是汉字,但更可能是外国符文,反正一般人不会认出来的。你解密的时候,倒推一下就行了。

③ DES加密算法 java实现

我有。
但是是根据c#改的java版。

④ (java加密解密)如何实现JCE接口的各种算法

在Java的安全包中,包括了三部分内容:
1、JCA/JCE(Java Cryptography Architecture & JavaCryptography Extensions)
2、JSSE( Java Secure-Sockets Extension)
3、JAAS( Java Authentication & AuhorizationService)

在这里,将仅介绍加解密的实现。

Java 中的加解密的实现,是由JCA(Java Cryptography Architecture) 和JCE(Java Cryptography Extension)共同组成。 在JDK1.4之前,相关的包需要单独下载和安装。现在,Java加密扩展(JCE)已经成为Java SDK 1.4的核心组成部分。JCE是一组提供了加密框架并实现了一些加密,密钥生成算法和协议,消息认证码(MAC)等算法的Java包。

什么是Provider?
JCA/JCE并不执行各种算法,它们只是连接应用和实际算法实现程序的一组接口。软件开发商根据JCE接口,将各种算法实现后,打包成一个Provider,可以动态地加到Java运行环境中。由于美国出口控制规定,JCA是可出口的(JCA和一个Sun的默认实现包括在Java2中),但是JCE对部分国家是限制出口的。因此,要实现一个完整的安全结构,就需要一个或多个第三方厂商提供的JCE产品,称为安全提供者(Provider)。Provider是特定加密算法的实现者,有的供应商提供的加密技术是免费的,有的不免费。这些厂商有IBM,Bouncy Castle和RSA。Sun也给出了实现自己的Provider时需要遵循一些约定。

在低版本JDK上JCE的安装
1.静态安装
在安装和使用JCE之前,你需要从 Sun Web site(这里是以暗中sun的提供者为例)获得安装包。JCE中已经办函Sun自己的安全Provider - SunJCE,为了把SunJCE静态的安装到默认的Provider列表中,你需要修改安全属性文件
? <java-home>\jre\lib\security\java.security (Win32)
? <java-home>/jre/lib/security/java.security (UNIX)
假如你把JDK安装在C:\jdk1.3,你需要编辑以下文件:
C:\jdk1.3\jre\lib\security\java.security
为了安装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优先级代替(注意:序号要保持递增,不能跳过,但可以调整前后顺序)。
代码A,用于查看你安装过的提供者的信息,结果在显示清单B中列出,显示Provider的能力,比如说可用的加密算法。
代码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());
}
}
}
}
显示清单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

动态安装:
代码C说明了如何在运行时动态加载Provider,要注意的是,当你用Security.addProvider(…)加载Provider时,它是对整个JVM环境都可用的。
代码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,当你安装一个Provider时,你用n来指明此提供者的优先级,但一个算法的实例被调用时,JVM将按照提供的优先级来在已经安装的提供者中查找可用的实现,并使用他首先找到的可用算法。你也可用在调用时加上附加参数来指明要在哪个提供者中寻找使用的算法。

实现细节:
JCE API包含了大量的为实现安全特性的类和接口,首先,我们做一个DES对称(Symmetric)加密的例子。

生成密钥:
下面的代码展示了如何使用密钥生成器来生成密钥。
代码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();
}
}
}
为了生成密钥,首先要初始化密钥生成器,这一步可以通过调用KeyGenerator类的静态方法getInstance来实现。所用的DES算法没有模式和填充模型。你同样可以(在getInstance(""))传入DES/ECB/PKCS5Padding来指明模式(ECB)和填充模式(PKCS5Padding),也可以传入另外一个参数指明所用的Provider,不过这是可选的。在获得密钥生成器的实例后,通过调用其generateKey()方法,我们就可以获得一个密钥。

生成密码(Cipher):
生成Cipher的过程跟生成密钥类似,需要调用Cipher类的getInstance方法,参数要跟生成密钥时用的参数保持一致。
代码E说明了如果操作。
代码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();
}
}
}

加解密数据
加密是对字节的,所以保密行比较高,当你准备好了密钥和Cipher时,你已经做好了加密的准备。要注意的是,同一个算法要用相同的密钥和密码(Cipher)。比如说,你不能用DESsede的密钥,用DES的密码。Cipher对象用同一个方法对数据进行加密和解密,所有你要首先初时化,让他知道你要干什么:

cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);

这就将初始化Cipher类,以准备好去加密数据。最简单的加密方法就是对传入的字节数组调用doFinal方法:
byte[] data = “Hello World!”.getBytes();
byte[] result = cipher.doFinal(data);

以下是详细的代码
代码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 求一个java des32加密解密算法

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,密钥生成器
KeyGeneratorkeyGenerator=KeyGenerator.getInstance("DES");
keyGenerator.init(56);//指定keysize这里使用默认值56位
//声称密钥
SecretKeysecreKey=keyGenerator.generateKey();
byte[]bytesKey=secreKey.getEncoded();

//key转换(恢复密钥)
// SecretKeyconvertSecreKey=newSecretKeySpec(bytesKey,"DES");//与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");//加密算法/工作方式/填充方式
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,convertSecreKey);//模式(此处是加密模式)、key
byte[]result=cipher.doFinal(str.getBytes());//参数是要被加密的内容
System.out.println("JDKDES加密结果:"+Hex.encodeHexString(result));//转成16进制

//解密生成key和key转换与加密一样
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE,convertSecreKey);//模式(此处是解密模式)、key
result=cipher.doFinal(result);
System.out.println("JDKDES解密结果:"+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这里使用默认值56位
SecretKeysecreKey=keyGenerator.generateKey();
byte[]bytesKey=secreKey.getEncoded();

//key转换
DESKeySpecdesKeySpec=newDESKeySpec(bytesKey);
SecretKeyFactoryfactory=SecretKeyFactory.getInstance("DES");
KeyconvertSecreKey=factory.generateSecret(desKeySpec);

//加密
Ciphercipher=Cipher.getInstance("DES/ECB/PKCS5Padding");//加密算法/工作方式/填充方式
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,convertSecreKey);//模式(此处是加密模式)、key
byte[]result=cipher.doFinal(str.getBytes());//参数是要被加密的内容
System.out.println("BCDES加密结果:"+Hex.encodeHexString(result));//转成16进制

//解密生成key和key转换与加密一样
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE,convertSecreKey);//模式(此处是解密模式)、key
result=cipher.doFinal(result);
System.out.println("BCDES解密结果:"+newString(result));
}
}

是你想要的么?

⑥ 如何使用java对密码加密 加密方式aes

Java有相关的实现类:具体原理如下
对于任意长度的明文,AES首先对其进行分组,每组的长度为128位。分组之后将分别对每个128位的明文分组进行加密。
对于每个128位长度的明文分组的加密过程如下:
(1)将128位AES明文分组放入状态矩阵中。
(2)AddRoundKey变换:对状态矩阵进行AddRoundKey变换,与膨胀后的密钥进行异或操作(密钥膨胀将在实验原理七中详细讨论)。
(3)10轮循环:AES对状态矩阵进行了10轮类似的子加密过程。前9轮子加密过程中,每一轮子加密过程包括4种不同的变换,而最后一轮只有3种变换,前9轮的子加密步骤如下:
● SubBytes变换:SubBytes变换是一个对状态矩阵非线性的变换;
● ShiftRows变换:ShiftRows变换对状态矩阵的行进行循环移位;
● MixColumns变换:MixColumns变换对状态矩阵的列进行变换;
● AddRoundKey变换:AddRoundKey变换对状态矩阵和膨胀后的密钥进行异或操作。
最后一轮的子加密步骤如下:
● SubBytes变换:SubBytes变换是一个对状态矩阵非线性的变换;
● ShiftRows变换:ShiftRows变换对状态矩阵的行进行循环移位;
● AddRoundKey变换:AddRoundKey变换对状态矩阵和膨胀后的密钥进行异或操作;
(4)经过10轮循环的状态矩阵中的内容就是加密后的密文。
AES的加密算法的伪代码如下。

在AES算法中,AddRoundKey变换需要使用膨胀后的密钥,原始的128位密钥经过膨胀会产生44个字(每个字为32位)的膨胀后的密钥,这44个字的膨胀后的密钥供11次AddRoundKey变换使用,一次AddRoundKey使用4个字(128位)的膨胀后的密钥。
三.AES的分组过程
对于任意长度的明文,AES首先对其进行分组,分组的方法与DES相同,即对长度不足的明文分组后面补充0即可,只是每一组的长度为128位。
AES的密钥长度有128比特,192比特和256比特三种标准,其他长度的密钥并没有列入到AES联邦标准中,在下面的介绍中,我们将以128位密钥为例。
四.状态矩阵
状态矩阵是一个4行、4列的字节矩阵,所谓字节矩阵就是指矩阵中的每个元素都是一个1字节长度的数据。我们将状态矩阵记为State,State中的元素记为Sij,表示状态矩阵中第i行第j列的元素。128比特的明文分组按字节分成16块,第一块记为“块0”,第二块记为“块1”,依此类推,最后一块记为“块15”,然后将这16块明文数据放入到状态矩阵中,将这16块明文数据放入到状态矩阵中的方法如图2-2-1所示。

块0

块4

块8

块12

块1

块5

块9

块13

块2

块6

块10

块14

块3

块7

块11

块15

图2-2-1 将明文块放入状态矩阵中
五.AddRoundKey变换
状态矩阵生成以后,首先要进行AddRoundKey变换,AddRoundKey变换将状态矩阵与膨胀后的密钥进行按位异或运算,如下所示。

其中,c表示列数,数组W为膨胀后的密钥,round为加密轮数,Nb为状态矩阵的列数。
它的过程如图2-2-2所示。

图2-2-2 AES算法AddRoundKey变换
六.10轮循环
经过AddRoundKey的状态矩阵要继续进行10轮类似的子加密过程。前9轮子加密过程中,每一轮要经过4种不同的变换,即SubBytes变换、ShiftRows变换、MixColumns变换和AddRoundKey变换,而最后一轮只有3种变换,即SubBytes变换、ShiftRows变换和AddRoundKey变换。AddRoundKey变换已经讨论过,下面分别讨论余下的三种变换。
1.SubBytes变换
SubBytes是一个独立作用于状态字节的非线性变换,它由以下两个步骤组成:
(1)在GF(28)域,求乘法的逆运算,即对于α∈GF(28)求β∈GF(28),使αβ =βα = 1mod(x8 + x4 + x3 + x + 1)。
(2)在GF(28)域做变换,变换使用矩阵乘法,如下所示:

由于所有的运算都在GF(28)域上进行,所以最后的结果都在GF(28)上。若g∈GF(28)是GF(28)的本原元素,则对于α∈GF(28),α≠0,则存在
β ∈ GF(28),使得:
β = gαmod(x8 + x4 + x3 + x + 1)
由于g255 = 1mod(x8 + x4 + x3 + x + 1)
所以g255-α = β-1mod(x8 + x4 + x3 + x + 1)
根据SubBytes变换算法,可以得出SubBytes的置换表,如表2-2-1所示,这个表也叫做AES的S盒。该表的使用方法如下:状态矩阵中每个元素都要经过该表替换,每个元素为8比特,前4比特决定了行号,后4比特决定了列号,例如求SubBytes(0C)查表的0行C列得FE。
表2-2-1 AES的SubBytes置换表

它的变换过程如图2-2-3所示。

图2-2-3 SubBytes变换
AES加密过程需要用到一些数学基础,其中包括GF(2)域上的多项式、GF(28)域上的多项式的计算和矩阵乘法运算等,有兴趣的同学请参考相关的数学书籍。
2.ShiftRows变换
ShiftRows变换比较简单,状态矩阵的第1行不发生改变,第2行循环左移1字节,第3行循环左移2字节,第4行循环左移3字节。ShiftRows变换的过程如图2-2-4所示。

图2-2-4 AES的ShiftRows变换
3.MixColumns变换
在MixColumns变换中,状态矩阵的列看作是域GF(28)的多项式,模(x4+1)乘以c(x)的结果:
c(x)=(03)x3+(01)x2+(01)x+(02)
这里(03)为十六进制表示,依此类推。c(x)与x4+1互质,故存在逆:
d(x)=(0B)x3+(0D)x2+(0G)x+(0E)使c(x)•d(x) = (D1)mod(x4+1)。
设有:

它的过程如图2-2-5所示。

图2-2-5 AES算法MixColumns变换
七.密钥膨胀
在AES算法中,AddRoundKey变换需要使用膨胀后的密钥,膨胀后的密钥记为子密钥,原始的128位密钥经过膨胀会产生44个字(每个字为32位)的子密钥,这44个字的子密钥供11次AddRoundKey变换使用,一次AddRoundKey使用4个字(128位)的膨胀后的密钥。
密钥膨胀算法是以字为基础的(一个字由4个字节组成,即32比特)。128比特的原始密钥经过膨胀后将产生44个字的子密钥,我们将这44个密钥保存在一个字数组中,记为W[44]。128比特的原始密钥分成16份,存放在一个字节的数组:Key[0],Key[1]……Key[15]中。
在密钥膨胀算法中,Rcon是一个10个字的数组,在数组中保存着算法定义的常数,分别为:
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,在密钥膨胀中包括其他两个操作RotWord和SubWord,下面对这两个操作做说明:
RotWord( B0,B1,B2,B3 )对4个字节B0,B1,B2,B3进行循环移位,即
RotWord( B0,B1,B2,B3 ) = ( B1,B2,B3,B0 )
SubWord( B0,B1,B2,B3 )对4个字节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。
密钥膨胀的算法如下:

八.解密过程
AES的加密和解密过程并不相同,首先密文按128位分组,分组方法和加密时的分组方法相同,然后进行轮变换。
AES的解密过程可以看成是加密过程的逆过程,它也由10轮循环组成,每一轮循环包括四个变换分别为InvShiftRows变换、InvSubBytes变换、InvMixColumns变换和AddRoundKey变换;
这个过程可以描述为如下代码片段所示:

九.InvShiftRows变换
InvShiftRows变换是ShiftRows变换的逆过程,十分简单,指定InvShiftRows的变换如下。
Sr,(c+shift(r,Nb))modNb= Sr,c for 0 < r< 4 and 0 ≤ c < Nb
图2-2-6演示了这个过程。

图2-2-6 AES算法InvShiftRows变换
十.InvSubBytes变换
InvSubBytes变换是SubBytes变换的逆变换,利用AES的S盒的逆作字节置换,表2-2-2为InvSubBytes变换的置换表。
表2-2-2 InvSubBytes置换表

十一.InvMixColumns变换
InvMixColumns变换与MixColumns变换类似,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)
上面的内容可以描述为以下的矩阵乘法:

十二.AddRoundKey变换
AES解密过程的AddRoundKey变换与加密过程中的AddRoundKey变换一样,都是按位与子密钥做异或操作。解密过程的密钥膨胀算法也与加密的密钥膨胀算法相同。最后状态矩阵中的数据就是明文。

⑦ Java 加密解密的方法都有哪些

加密解密并非java才有的,所有编程语言都有加密和解密。

目前的加密解密主要回可分为以下2大类:

  1. 对称秘答钥加密:如DES算法,3DES算法,TDEA算法,Blowfish算法,RC5算法,IDEA算法等。其主要特点是加密方和解密方都有同一个密码,加密方和解密方可以使用秘钥任意加密解密。

  2. 非对称密码加密:这种加密方式加密方仅有加密秘钥,对加密后的密文无法反向解密,解密方仅有解密秘钥,无法对明文进行加密。


另外还有一些摘要算法,比如MD5和HASH此类算法不可逆,但经常用来作为确认字段或者对一些重要匹配信息签名防止明文内容被修改。

⑧ java环境下实现idea算法的加密解密

基于Java的IDEA加密算法探讨
随着Internet的迅速发展,电子商务的浪潮势不可挡,日常工作和数据传输都放在Internet网上进行传输,大大提高了效率,降低了成本,创造了良好的效益。但是,由于 Internet网络协议本身存在着重要的安全问题(IP包本身并不继承任何安全特性,很容易伪造出IP包的地址、修改其内容、重播以前的包以及在传输途中拦截并查看包的内容),使网上的信息传输存在巨大的安全风险电子商务的安全问题也越来越突出。加密是电子商务中最主要的安全技术,加密方法的选取直接影响电子商务活动中信息的安全程度,在电子商务系统中,主要的安全问题都可以通过加密来解决。数据的保密性可通过不同的加密算法对数据加密来实现。
对我国来讲,虽然可以引进很多的外国设备,但加密设备不能依靠引进,因为它涉及到网络安全、国家机密信息的安全,所以必须自己研制。当前国际上有许多加密算法,其中DES(Data Encryption Standard)是发明最早的用得最广泛的分组对称加密算法,DES用56位蜜钥加密64位明文,输出64位密文,DES的56位密钥共有256 种可能的密钥,但历史上曾利用穷举攻击破解过DES密钥,1998年电子边境基金会(EFF)用25万美元制造的专用计算机,用56小时破解了DES的密钥,1999年,EFF用22小时完成了破解工作,使DES算法受到了严重打击,使它的安全性受到严重威胁。因为JAVA语言的安全性和网络处理能力较强,本文主要介绍使用IDEA(Internation Data Encryption Algorithm )数据加密算法在Java环境下实现数据的安全传输。

一、IDEA数据加密算法

IDEA数据加密算法是由中国学者来学嘉博士和著名的密码专家 James L. Massey 于1990年联合提出的。它的明文和密文都是64比特,但密钥长为128比特。IDEA 是作为迭代的分组密码实现的,使用 128 位的密钥和 8 个循环。这比 DES 提供了更多的 安全性,但是在选择用于 IDEA 的密钥时,应该排除那些称为“弱密钥”的密钥。DES 只有四个弱密钥和 12 个次弱密钥,而 IDEA 中的弱密钥数相当可观,有 2 的 51 次方个。但是,如果密钥的总数非常大,达到 2 的 128 次方个,那么仍有 2 的 77 次方个密钥可供选择。IDEA 被认为是极为安全的。使用 128 位的密钥,蛮力攻击中需要进行的测试次数与 DES 相比会明显增大,甚至允许对弱密钥测试。而且,它本身也显示了它尤其能抵抗专业形式的分析性攻击。

二、Java密码体系和Java密码扩展

Java是Sun公司开发的一种面向对象的编程语言,并且由于它的平台无关性被大量应用于Internet的开发。Java密码体系(JCA)和Java密码扩展(JCE)的设计目的是为Java提供与实现无关的加密函数API。它们都用factory方法来创建类的例程,然后把实际的加密函数委托给提供者指定的底层引擎,引擎中为类提供了服务提供者接口在Java中实现数据的加密/解密,是使用其内置的JCE(Java加密扩展)来实现的。Java开发工具集1.1为实现包括数字签名和信息摘要在内的加密功能,推出了一种基于供应商的新型灵活应用编程接口。Java密码体系结构支持供应商的互操作,同时支持硬件和软件实现。Java密码学结构设计遵循两个原则:(1)算法的独立性和可靠性。(2)实现的独立性和相互作用性。算法的独立性是通过定义密码服务类来获得。用户只需了解密码算法的概念,而不用去关心如何实现这些概念。实现的独立性和相互作用性通过密码服务提供器来实现。密码服务提供器是实现一个或多个密码服务的一个或多个程序包。软件开发商根据一定接口,将各种算法实现后,打包成一个提供器,用户可以安装不同的提供器。安装和配置提供器,可将包含提供器的ZIP和JAR文件放在CLASSPATH下,再编辑Java安全属性文件来设置定义一个提供器。Java运行环境Sun版本时,提供一个缺省的提供器Sun。

三、Java环境下的实现

1.加密过程的实现

void idea_enc( int data11[], /*待加密的64位数据首地址*/ int key1[]){

int i ;

int tmp,x;

int zz[]=new int[6];

for ( i = 0 ; i < 48 ; i += 6) { /*进行8轮循环*/

for(int j=0,box=i; j<6; j++,box++){

zz[j]=key1[box];

}

x = handle_data(data11,zz);

tmp = data11[1]; /*交换中间两个*/

data11[1] = data11[2];

data11[2] = tmp;

}

tmp = data11[1]; /*最后一轮不交换*/

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.解密过程的实现

void key_decryExp(int outkey[])/*解密密钥的变逆处理*/

{ int tmpkey[] = new int[52] ;

int i;

for ( i = 0 ; i < 52 ; i++) {

tmpkey[i] = outkey[ wz_spkey[i] ] ; /*换位*/

}

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]]) ; /*替换成加法逆*/

}

for ( i = 0 ; i < 18 ; i++){

outkey[wz_spmulrevr[i]] =(char)(mulInv(outkey[wz_spmulrevr[i]] )); /*替换成乘法逆*/

}

}

四、总结

在实际应用中,我们可以使用Java开发工具包(JDK)中内置的对Socket通信的支持,通过JCE中的Java流和链表,加密基于Socket的网络通信.我们知道,加密/解密是数据传输中保证数据完整性的常用方法,Java语言因其平台无关性,在Internet上的应用非常之广泛.使用Java实现基于IDEA的数据加密传输可以在不同的平台上实现并具有实现简洁、安全性强等优点。

⑨ 高分求java的RSA 和IDEA 加密解密算法

RSA算法非常简单,概述如下:
找两素数p和q
取n=p*q
取t=(p-1)*(q-1)
取任何一个数e,要求满足e<t并且e与t互素(就是最大公因数为1)
取d*e%t==1

这样最终得到三个数: n d e

设消息为数M (M <n)
设c=(M**d)%n就得到了加密后的消息c
设m=(c**e)%n则 m == M,从而完成对c的解密。
注:**表示次方,上面两式中的d和e可以互换。

在对称加密中:
n d两个数构成公钥,可以告诉别人;
n e两个数构成私钥,e自己保留,不让任何人知道。
给别人发送的信息使用e加密,只要别人能用d解开就证明信息是由你发送的,构成了签名机制。
别人给你发送信息时使用d加密,这样只有拥有e的你能够对其解密。

rsa的安全性在于对于一个大数n,没有有效的方法能够将其分解
从而在已知n d的情况下无法获得e;同样在已知n e的情况下无法
求得d。

<二>实践

接下来我们来一个实践,看看实际的操作:
找两个素数:
p=47
q=59
这样
n=p*q=2773
t=(p-1)*(q-1)=2668
取e=63,满足e<t并且e和t互素
用perl简单穷举可以获得满主 e*d%t ==1的数d:
C:\Temp>perl -e "foreach $i (1..9999){ print($i),last if $i*63%2668==1 }"
847
即d=847

最终我们获得关键的
n=2773
d=847
e=63

取消息M=244我们看看

加密:

c=M**d%n = 244**847%2773
用perl的大数计算来算一下:
C:\Temp>perl -Mbigint -e "print 244**847%2773"
465
即用d对M加密后获得加密信息c=465

解密:

我们可以用e来对加密后的c进行解密,还原M:
m=c**e%n=465**63%2773 :
C:\Temp>perl -Mbigint -e "print 465**63%2773"
244
即用e对c解密后获得m=244 , 该值和原始信息M相等。

<三>字符串加密

把上面的过程集成一下我们就能实现一个对字符串加密解密的示例了。
每次取字符串中的一个字符的ascii值作为M进行计算,其输出为加密后16进制
的数的字符串形式,按3字节表示,如01F

代码如下:

#!/usr/bin/perl -w
#RSA 计算过程学习程序编写的测试程序
#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

测试一下:
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 安全焦点(xfocus)
N=2773 D=847 E=63
原始串:安全焦点(xfocus)
加密串:
解密串:安全焦点(xfocus)

<四>提高

前面已经提到,rsa的安全来源于n足够大,我们测试中使用的n是非常小的,根本不能保障安全性,
我们可以通过RSAKit、RSATool之类的工具获得足够大的N 及D E。
通过工具,我们获得1024位的N及D E来测试一下:

n=EC3A85F5005D
4C2013433B383B
A50E114705D7E2
BC511951

d=0x10001

e=DD28C523C2995
47B77324E66AFF2
789BD782A592D2B
1965

设原始信息
M=

完成这么大数字的计算依赖于大数运算库,用perl来运算非常简单:

A) 用d对M进行加密如下:
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对M加密后信息为:
c=b73d2576bd
47715caa6b
d59ea89b91
f1834580c3f6d90898

B) 用e对c进行解密如下:

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的机器上计算了约5秒钟)

得到用e解密后的m= == M

C) RSA通常的实现
RSA简洁幽雅,但计算速度比较慢,通常加密中并不是直接使用RSA 来对所有的信息进行加密,
最常见的情况是随机产生一个对称加密的密钥,然后使用对称加密算法对信息加密,之后用
RSA对刚才的加密密钥进行加密。

最后需要说明的是,当前小于1024位的N已经被证明是不安全的
自己使用中不要使用小于1024位的RSA,最好使用2048位的。

----------------------------------------------------------

一个简单的RSA算法实现JAVA源代码:

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>^<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;
}

}

在这里提供两个版本的RSA算法JAVA实现的代码下载:

1. 来自于 http://www.javafr.com/code.aspx?ID=27020 的RSA算法实现源代码包:
http://zeal.newmenbase.net/attachment/JavaFR_RSA_Source.rar

2. 来自于 http://www.ferrara.linux.it/Members/lucabariani/RSA/implementazioneRsa/ 的实现:
http://zeal.newmenbase.net/attachment/sorgentiJava.tar.gz - 源代码包
http://zeal.newmenbase.net/attachment/algoritmoRSA.jar - 编译好的jar包

另外关于RSA算法的php实现请参见文章:
php下的RSA算法实现

关于使用VB实现RSA算法的源代码下载(此程序采用了psc1算法来实现快速的RSA加密):
http://zeal.newmenbase.net/attachment/vb_PSC1_RSA.rar

RSA加密的JavaScript实现: http://www.ohdave.com/rsa/

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