java加密与解密-核心包中的部分API（2）

主要是介绍java安全框架的核心包中的部分API作用

java.Security包

​ java.security包主要用于为安全框架提供类和接口

• Provider类

  Provider类实现了java安全性的一部分或全部，提供者抽象类：

  public abstract calss Provider extends Properties
  

  常用的方法：

  //获取提供者name
  public String getName()
  //获取版本号
  public double getName()
  
  //设置属性
  public synchronizaed Object put(Object key, Object value)
  
  

• Security类

  Security类主要是用来管理程序用到的提供者类

  //管理提供者，是一个final修饰的类
  public final class Security extends Object
  
  //向系统中添加一个新的提供者
  public static int addProvider(Provider provider)
  //移除提供者
  public static int removeProvider(String name)
  //获取提供者
  public static int getProvider(String name)
  

• MessageDigest类

  MessageDigest类主要是实现了消息的摘要算法，继承MessageDigestSpi类，MessageDigest提供两大算法类：SHA和MD

  //实现创建和验证消息摘要的操作
  public abstract class MessageDigest extends MessageDigestSpi
  

  获取MessageDigest对象

  //获取MessageDigest对象。 参数：算法名
  public static MessageDigest getInstance(String algorithm)
  //获取MessageDigest对象。 参数：算法名，提供者
  public static MessageDigest getInstance(String algorithm, Provider provider)
  //获取MessageDigest对象。 参数：算法名,提供者名称
  public static MessageDigest getInstance(String algorithm, String provider)
  

  基础操作

  //更新摘要，参数：字节或字节数组
  public void update(byte input)
  public void update(byte[] input)
  //更新摘要，参数流
  public void update(byte[] input)
  
  //在完成摘要更新后，通过digest来完成摘要处理
  public byte[] digest()
  public byte[] digest(byte[] input)
  
  

  DEMO：

  byte[] input = "sha".getBytes();
  MessageDigest sha = MessageDigest.getIntance("SHA");
  //更新摘要信息
  sha.update(input);
  //获取信息摘要
  byte[] output = sha.digest();
  

  通过信息摘要流来实现摘要操作：

  ​ 信息摘要流包括了信息摘要输入流 DigestInputStream和信息摘要输出流DigestOutputStream

  DEMO：

  //信息摘要输入流处理
  byte[] input = "md5".getBytes();
  MessageDigest md = MessageDigest.getIntance("MD5");
  DigestInputStream dis = new DigestInputStream(new ByteArrayInputStream(input),md);
  dis.read(input,0,input.length);
  byte[] output = dis.getMessageDigest.digest();
  dis.close();
  
  //信息摘要输出流处理
  byte[] input = "md5".getBytes();
  MessageDigest md = MessageDigest.getIntance("MD5");
  DigestOutputStream dos = new DigestOutputStream(new ByteArrayInputStream(),md);
  dis.read(input,0,input.length);
  byte[] output = dis.getMessageDigest.digest()
  dis.close();
  

• **Key **

  Key是所有密钥的顶层接口，包含三大接口，SecretKey（对称密钥顶层接口），PublicKey（非对称密钥顶层接口），PrivateKey（非对称密钥顶层接口）

• KeyPair 类

  KeyPair 类是非对称密钥的扩展，是密钥对的载体，即密钥对

  KeyPair包括：公钥和私钥

  //构造方法
  public KeyPair(PublicKey publickey, PrivateKey privatekey)
  

• KeyPairGenerator类

  公钥和私钥都是通过KeyPairGenerator来生成，KeyPairGenerator类是可通过getInstance()工厂方法实例化对象

  //参数：
  public static KeyPairGenerator getInstance(String algorithm);
  

  DEMO：

  KeyPairGenerator kpg = KeyPairGenerator.getInstance("DSA");
  kpg.initialize(1024);
  KeyPair keypair = kpg.genKeyPair();
  

• keyFactory 类

  用来生成密钥的引擎类

  KeyPairGenerator kpg = KeyPairGenerator.getInstance("DSA");
  kpg.initialize(1024);
  KeyPair keypair = kpg.genKeyPair();
  byte[] keyBytes = keyBytes.getPrivate().getEncode();
  PKCS8EncodedKeySpec peks = new PKCS8EncodedKeySpec(keyBytes);
  KeyFactory keyfactory = KeyFactory.getIntance("RSA");
  key privateKey = keyfactory.generatePrivate(peks);
  

• Signature 类

  Signature 类主要是用于加签和验签

  byte[] data = "加签数据data".getBytes();
  KeyPairGenerator kpg = KeyPairGenerator.getInstance("DSA");
  kpg.initialize(1024);
  KeyPair keypair = kpg.genKeyPair();
  //实例化Signature 类
  Signature signature = Signature.getInstance(kpg.getAlgorithm());
  signature.initSign(keypair.getPrivate());
  signature.update(data);
   //加签
   byte[] sign = signature.sign();
   System.out.println(new String(sign,"utf-8"));
  //公钥验签
  signature.initVerify(keypair.getPublic());
  signature.update(data);
  boolean s = signature.verify(sign);
  

java.crypt包

java.crypt包为加密操作提供类和接口

• Mac类

  属于信息摘要的一种

  byte[] input = "mac".getBytes();
  KeyGenerate keygenerate = KeyGenerate.getInstance("HmacMD5");
  SecretKey key = keygenerate.generateKey();
  //初始化mac对象
  Mac mac = Mac.getInstance(key.getAlgorithm());
  mac.init(key);
  byte[] output = mac.doFinal(input);
  

• KeyGenerate类

  与KeyPairGenerate类相似，keygenerate是密钥生成器

  KeyGenerate keygenerate = KeyGenerate.getInstance();
  SecretKey key = keygenerate.generateKey();
  

• Cipher类

  Cipher类为加密和解密提供了密码功能，是JCE的核心

  //获取Cipher对象
  public static Cipher getInstance(String transformation);
  
  //例子
  Cipher c = Cipher getInstance("DES");
  //”算法/工作模式/填充模式“
  Cipher c = Cipher getInstance("DES/CBC/PKCS8Padding");
  

  //解密模式的常量
  public final static int DECRYPT_HOME
  //加密模式的常量
  public final static int ENCRYPT_HOME
  
  //初始化
  public final void init(int opmode, Key key)
  public final void init(int opmode, Key key, AlgorithmParameters params)
  //借助证书初始化
  public final void init(int opmode, Certificate certificate)
  
  //数据更新
  public final byte[] update(bute[] input);
  public final int update(ByteBuffer input,ByteBuffer output);
  
  //执行加密(解密)操作：
  public final byte[] doFinal();
  

  DEMO

  byte[] data = "加签数据data".getBytes();
  KeyGenerate keygenerate = KeyGenerate.getInstance("DES");
  SecretKey key = keygenerate.generateKey();
  Cipher cipher = Cipher getInstance("DES");
  cipher.init(Cipher.ENCRYPT_HOME, key);
  byte[] input = cipher.diFinal(data);
  
  cipher.init(Cipher.DECRYPT_HOME, key);
  byte[] output = cipher.diFinal(input);
  

• CipherInputStream 类和CipherOutputStream 类

  属于密钥流

  CipherInputStream  cis = new CipherInputStream(new FileInputStream(new File("secret")),cipher)
  DataInputStream dis = new DataInputStream(cis);
  String putput = dis.readUTF();
  dis.close();
  

• KeySpec 接口

  用于将所有密钥规范分组，有密钥的规范必须实现此接口

  KeySpec的抽象实现类（EncodeKeySpec）构建了用于构建公钥和私钥规范，X509EncodeKeySpec用于构建公钥规范，PKCS8EncodeKeySpec用于构建私钥规范，

  SecretKeySpec是KeySpec实现类，用于构建私密密钥规范

  //X509EncodeKeySpec
  byte[] publicKeyBytes = keys.getPublic().getEncoded();
  X509EncodeKeySpec keyspec = new X509EncodeKeySpec(publickeyBytes);
  KeyFactory keyfactory = KeyFactory.getInstance("DSA");
  PublicKey pk = keyfactory.generatePublic(keyspec);
  
  //PKCS8EncodeKeySpec
  byte[] privateKeyBytes = keys.getPrivate().getEncoded();
  PKCS8EncodeKeySpec keyspec = new PKCS8EncodeKeySpec(privateKeyBytes);
  KeyFactory keyfactory = KeyFactory.getInstance("DSA");
  PrivateKey pk = keyfactory.generatePrivate(keyspec);
  

• Certificate 类

  用于管理证书的抽象类，证书类型有X.509证书，PGP证书和SDSI证书

  //基本操作
  //返回证书的编码形式
  public abstract byte[] getEncoded();
  //从证书中获取公钥 
  public abstract PublicKey getPublicKey();
  
  

  CertificateFactory 可以通过它将证书导入程序中

  public final static CertificateFactory getInstance(String type)
  
  //通过CertificateFactory 来生成证书
  public final Certificate generateCertificate(InputStream inputstream)
  

  DEMO:

  //指明证书为X.509
  CertificateFactory certificatefactory = CertificateFactory.getInstance("X.509");
  //获取证书输入流
  FileInputStream in = new FileInputStream("证书地址");
  Certificate certificate = certificatefactory.generateCertificate(in);
  in.close();
  

参考：

《java加密与解密的艺术第二版》