java之--加密、解密算法

0、概述

在項目開發中，我們常需要用到加解密算法，加解密算法主要分爲三大類：

1、對稱加密算法，如：AES、DES、3DES

2、非對稱加密算法，如：RSA、DSA、ECC

3、散列算法，如：MD5、SHA1、HMAC

 

1、各算法對比

不廢話，直接開表格對比：

對稱加密算法(加解密密鑰相同)

名稱	密鑰長度	運算速度	安全性	資源消耗
DES	56位	較快	低	中
3DES	112位或168位	慢	中	高
AES	128、192、256位	快	高	低

 

非對稱算法(加密密鑰和解密密鑰不同)

名稱	成熟度	安全性(取決於密鑰長度)	運算速度	資源消耗
RSA	高	高	慢	高
DSA	高	高	慢	只能用於數字簽名
ECC	低	高	快	低(計算量小,存儲空間佔用小,帶寬要求低)

 

散列算法比較

名稱	安全性	速度
SHA-1	高	慢
MD5	中	快

 

對稱與非對稱算法比較

名稱	密鑰管理	安全性	速度
對稱算法	比較難,不適合互聯網,一般用於內部系統	中	快好幾個數量級(軟件加解密速度至少快100倍,每秒可以加解密數M比特數據),適合大數據量的加解密處理
非對稱算法	密鑰容易管理	高	慢,適合小數據量加解密或數據簽名

3、項目中常用總結

對稱加密: AES(128位),

非對稱加密: ECC(160位)或RSA(1024),

消息摘要: MD5

數字簽名:DSA

其中，AES和MD5最爲常用，

 

4、代碼示例

下面直接實現一個包含AES和MD5的加解密類，不廢話，直接上步驟：

1、添加第三方包的依賴：項目用到兩個第三方包，在pom中添加這兩個包的依賴：

<!-- 添加加解密算法的依賴 --> 
<dependency> 
    <groupId>org.apache.commons</groupId> 
    <artifactId>commons-lang3</artifactId> 
    <version>3.4</version> 
</dependency> 
<dependency> 
    <groupId>org.apache.directory.studio</groupId>             
    <artifactId>org.apache.commons.codec</artifactId> 
    <version>1.8</version> 
</dependency>

2、import相關包；

3、AES有五種模式（ECB、CBC、CFB、OFB、CTR），我們採用的是CBC，各工作模式的遠離自行百度，好了，直接上代碼：

package com.anson.utility;

//引入相關包
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

//引入第三方包
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;
import org.apache.commons.codec.digest.DigestUtils;


public class Encrypt {

    //--------------AES---------------
    private static final String KEY = "f4k9f5w7f8g4er26";  // 密匙，必須16位
    private static final String OFFSET = "5e8y6w45ju8w9jq8"; // 偏移量
    private static final String ENCODING = "UTF-8"; // 編碼
    private static final String ALGORITHM = "AES"; //算法
    private static final String CIPHER_ALGORITHM = "AES/CBC/PKCS5Padding"; // 默認的加密算法，CBC模式

    //---------------MD5-------------------
    private static final String MD5KEY = "f4k9f5w7f8g4er26";  // 密匙

    /**
     *  AES加密
     * @param data
     * @return String
     * @author anson
     * @date   2019-8-24 18:43:07
     */
    public static String AESencrypt(String data) throws Exception
    {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM);
        SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(KEY.getBytes("ASCII"), ALGORITHM);
        IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(OFFSET.getBytes());//CBC模式偏移量IV
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec, iv);
        byte[] encrypted = cipher.doFinal(data.getBytes(ENCODING));
        return new Base64().encodeToString(encrypted);//加密後再使用BASE64做轉碼
    }

    /**
     * AES解密
     * @param data
     * @return String
     * @author anson
     * @date   2019-8-24 18:46:07
     */
    public static String AESdecrypt(String data) throws Exception
    {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM);
        SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(KEY.getBytes("ASCII"), ALGORITHM);
        IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(OFFSET.getBytes()); //CBC模式偏移量IV
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, skeySpec, iv);
        byte[] buffer = new Base64().decode(data);//先用base64解碼
        byte[] encrypted = cipher.doFinal(buffer);
        return new String(encrypted, ENCODING);
    }

    //---------------------MD5--------------------
    /**
     * MD5方法
     * @param text 明文
     * @return 密文
     * @author anson
     * @date 2019-8-24 18:54:42
     */
    public static String MD5encrypt(String text) throws Exception {
        //加密後的字符串
        String encodeStr=DigestUtils.md5Hex(text + MD5KEY);
        return encodeStr;
    }

    /**
     * MD5驗證方法
     * @param text 明文
     * @param md5 密文
     * @return true/false
     * @author anson
     * @date 2019-8-24 18:58:56
     */
    public static boolean verify(String text, String md5) throws Exception
    {
        //根據傳入的密鑰進行驗證
        String md5Text = MD5encrypt(text);
        if(md5Text.equalsIgnoreCase(md5))
        {
            return true;
        }
        return false;
    }

}