Java加密解密系列
Java 加密解密基礎
Java byte數組與十六進制字符串互轉
Java BASE64加密解密
Java 加密解密之消息摘要算法（MD5 SHA MAC）
Java 加密解密之對稱加密算法DES
Java 加密解密之對稱加密算法DESede
Java 加密解密之對稱加密算法AES
Java 加密解密之對稱加密算法PBE
Java 加密解密之對稱加密算法DES
數據加密算法（Data Encryption Algorithm，DEA）是一種對稱加密算法，很可能是使用最廣泛的密鑰系統，特別是在保護金融數據的安全中，最初開發的DEA是嵌入硬件中的。通常，自動取款機（Automated Teller Machine，ATM）都使用DEA。它出自IBM的研究工作，IBM也曾對它擁有幾年的專利權，但是在1983年已到期後，處於公有範圍中，允許在特定條件下可以免除專利使用費而使用。1977年被美國政府正式採納。
1998年後實用化DES破譯機的出現徹底宣告DES算法已不具備安全性，1999年NIST頒佈新標準，規定DES算法只能用於遺留加密系統，但不限制使用DESede算法。當今DES算法正是推出歷史舞臺，AES算法稱爲他的替代者。(詳見： Java 加密解密之對稱加密算法AES )
加密原理
DES 使用一個 56 位的密鑰以及附加的 8 位奇偶校驗位，產生最大 64 位的分組大小。這是一個迭代的分組密碼，使用稱爲 Feistel 的技術，其中將加密的文本塊分成兩半。使用子密鑰對其中一半應用循環功能，然後將輸出與另一半進行“異或”運算；接着交換這兩半，這一過程會繼續下去，但最後一個循環不交換。DES 使用 16 個循環，使用異或，置換，代換，移位操作四種基本運算。
JDK對DES算法的支持
密鑰長度：56位
工作模式：ECB/CBC/PCBC/CTR/CTS/CFB/CFB8 to CFB128/OFB/OBF8 to OFB128
填充方式：Nopadding/PKCS5Padding/ISO10126Padding/
工作模式和填充方式請參考： JAVA加密解密基礎
十六進制工具類Hex.java，見： java byte數組與十六進制字符串互轉
DES加密解密的java實現：
DESCoder.java
import java.security.Key;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.SecretKeyFactory;
import javax.crypto.spec.DESKeySpec;
/**
* DES Coder<br/>
* secret key length: 56 bit, default: 56 bit<br/>
* mode: ECB/CBC/PCBC/CTR/CTS/CFB/CFB8 to CFB128/OFB/OBF8 to OFB128<br/>
* padding: Nopadding/PKCS5Padding/ISO10126Padding/
* @author Aub
*
*/
public class DESCoder {
/**
* 密鑰算法
*/
private static final String KEY_ALGORITHM = "DES";
private static final String DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM = "DES/ECB/PKCS5Padding";
// private static final String DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM = "DES/ECB/ISO10126Padding";
/**
* 初始化密鑰
*
* @return byte[] 密鑰
* @throws Exception
*/
public static byte[] initSecretKey() throws Exception{
//返回生成指定算法的祕密密鑰的 KeyGenerator 對象
KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);
//初始化此密鑰生成器，使其具有確定的密鑰大小
kg.init(56);
//生成一個密鑰
SecretKey secretKey = kg.generateKey();
return secretKey.getEncoded();
}
/**
* 轉換密鑰
*
* @param key 二進制密鑰
* @return Key 密鑰
* @throws Exception
*/
private static Key toKey(byte[] key) throws Exception{
//實例化DES密鑰規則
DESKeySpec dks = new DESKeySpec(key);
//實例化密鑰工廠
SecretKeyFactory skf = SecretKeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);
//生成密鑰
SecretKey secretKey = skf.generateSecret(dks);
return secretKey;
}
/**
* 加密
*
* @param data 待加密數據
* @param key 密鑰
* @return byte[] 加密數據
* @throws Exception
*/
public static byte[] encrypt(byte[] data,Key key) throws Exception{
return encrypt(data, key,DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM);
}
/**
* 加密
*
* @param data 待加密數據
* @param key 二進制密鑰
* @return byte[] 加密數據
* @throws Exception
*/
public static byte[] encrypt(byte[] data,byte[] key) throws Exception{
return encrypt(data, key,DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM);
}
/**
* 加密
*
* @param data 待加密數據
* @param key 二進制密鑰
* @param cipherAlgorithm 加密算法/工作模式/填充方式
* @return byte[] 加密數據
* @throws Exception
*/
public static byte[] encrypt(byte[] data,byte[] key,String cipherAlgorithm) throws Exception{
//還原密鑰
Key k = toKey(key);
return encrypt(data, k, cipherAlgorithm);
}
/**
* 加密
*
* @param data 待加密數據
* @param key 密鑰
* @param cipherAlgorithm 加密算法/工作模式/填充方式
* @return byte[] 加密數據
* @throws Exception
*/
public static byte[] encrypt(byte[] data,Key key,String cipherAlgorithm) throws Exception{
//實例化
Cipher cipher = Cipher.getInstance(cipherAlgorithm);
//使用密鑰初始化，設置爲加密模式
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
//執行操作
return cipher.doFinal(data);
}
/**
* 解密
*
* @param data 待解密數據
* @param key 二進制密鑰
* @return byte[] 解密數據
* @throws Exception
*/
public static byte[] decrypt(byte[] data,byte[] key) throws Exception{
return decrypt(data, key,DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM);
}
/**
* 解密
*
* @param data 待解密數據
* @param key 密鑰
* @return byte[] 解密數據
* @throws Exception
*/
public static byte[] decrypt(byte[] data,Key key) throws Exception{
return decrypt(data, key,DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM);
}
/**
* 解密
*
* @param data 待解密數據
* @param key 二進制密鑰
* @param cipherAlgorithm 加密算法/工作模式/填充方式
* @return byte[] 解密數據
* @throws Exception
*/
public static byte[] decrypt(byte[] data,byte[] key,String cipherAlgorithm) throws Exception{
//還原密鑰
Key k = toKey(key);
return decrypt(data, k, cipherAlgorithm);
}
/**
* 解密
*
* @param data 待解密數據
* @param key 密鑰
* @param cipherAlgorithm 加密算法/工作模式/填充方式
* @return byte[] 解密數據
* @throws Exception
*/
public static byte[] decrypt(byte[] data,Key key,String cipherAlgorithm) throws Exception{
//實例化
Cipher cipher = Cipher.getInstance(cipherAlgorithm);
//使用密鑰初始化，設置爲解密模式
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
//執行操作
return cipher.doFinal(data);
}
private static String showByteArray(byte[] data){
if(null == data){
return null;
}
StringBuilder sb = new StringBuilder("{");
for(byte b:data){
sb.append(b).append(",");
}
sb.deleteCharAt(sb.length()-1);
sb.append("}");
return sb.toString();
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
byte[] key = initSecretKey();
// byte[] key = "12345678".getBytes();
System.out.println("key："+ showByteArray(key));
Key k = toKey(key);
String data ="DES數據";
System.out.println("加密前數據: string:"+data);
System.out.println("加密前數據: byte[]:"+showByteArray(data.getBytes()));
System.out.println();
byte[] encryptData = encrypt(data.getBytes(), k);
System.out.println("加密後數據: byte[]:"+showByteArray(encryptData));
System.out.println("加密後數據: hexStr:"+Hex.encodeHexStr(encryptData));
System.out.println();
byte[] decryptData = decrypt(encryptData, k);
System.out.println("解密後數據: byte[]:"+showByteArray(decryptData));
System.out.println("解密後數據: string:"+new String(decryptData));
}
} 注：參考《java加密解密的藝術》
