java加密與解密-核心包中的部分API（2）

主要是介紹java安全框架的核心包中的部分API作用

java.Security包

​ java.security包主要用於爲安全框架提供類和接口

• Provider類

  Provider類實現了java安全性的一部分或全部，提供者抽象類：

  public abstract calss Provider extends Properties
  

  常用的方法：

  //獲取提供者name
  public String getName()
  //獲取版本號
  public double getName()
  
  //設置屬性
  public synchronizaed Object put(Object key, Object value)
  
  

• Security類

  Security類主要是用來管理程序用到的提供者類

  //管理提供者，是一個final修飾的類
  public final class Security extends Object
  
  //向系統中添加一個新的提供者
  public static int addProvider(Provider provider)
  //移除提供者
  public static int removeProvider(String name)
  //獲取提供者
  public static int getProvider(String name)
  

• MessageDigest類

  MessageDigest類主要是實現了消息的摘要算法，繼承MessageDigestSpi類，MessageDigest提供兩大算法類：SHA和MD

  //實現創建和驗證消息摘要的操作
  public abstract class MessageDigest extends MessageDigestSpi
  

  獲取MessageDigest對象

  //獲取MessageDigest對象。 參數：算法名
  public static MessageDigest getInstance(String algorithm)
  //獲取MessageDigest對象。 參數：算法名，提供者
  public static MessageDigest getInstance(String algorithm, Provider provider)
  //獲取MessageDigest對象。 參數：算法名,提供者名稱
  public static MessageDigest getInstance(String algorithm, String provider)
  

  基礎操作

  //更新摘要，參數：字節或字節數組
  public void update(byte input)
  public void update(byte[] input)
  //更新摘要，參數流
  public void update(byte[] input)
  
  //在完成摘要更新後，通過digest來完成摘要處理
  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);
  //獲取信息摘要
  byte[] output = sha.digest();
  

  通過信息摘要流來實現摘要操作：

  ​ 信息摘要流包括了信息摘要輸入流 DigestInputStream和信息摘要輸出流DigestOutputStream

  DEMO：

  //信息摘要輸入流處理
  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();
  
  //信息摘要輸出流處理
  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是所有密鑰的頂層接口，包含三大接口，SecretKey（對稱密鑰頂層接口），PublicKey（非對稱密鑰頂層接口），PrivateKey（非對稱密鑰頂層接口）

• KeyPair 類

  KeyPair 類是非對稱密鑰的擴展，是密鑰對的載體，即密鑰對

  KeyPair包括：公鑰和私鑰

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

• KeyPairGenerator類

  公鑰和私鑰都是通過KeyPairGenerator來生成，KeyPairGenerator類是可通過getInstance()工廠方法實例化對象

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

  DEMO：

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

• keyFactory 類

  用來生成密鑰的引擎類

  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 類

  Signature 類主要是用於加簽和驗籤

  byte[] data = "加簽數據data".getBytes();
  KeyPairGenerator kpg = KeyPairGenerator.getInstance("DSA");
  kpg.initialize(1024);
  KeyPair keypair = kpg.genKeyPair();
  //實例化Signature 類
  Signature signature = Signature.getInstance(kpg.getAlgorithm());
  signature.initSign(keypair.getPrivate());
  signature.update(data);
   //加簽
   byte[] sign = signature.sign();
   System.out.println(new String(sign,"utf-8"));
  //公鑰驗籤
  signature.initVerify(keypair.getPublic());
  signature.update(data);
  boolean s = signature.verify(sign);
  

java.crypt包

java.crypt包爲加密操作提供類和接口

• Mac類

  屬於信息摘要的一種

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

• KeyGenerate類

  與KeyPairGenerate類相似，keygenerate是密鑰生成器

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

• Cipher類

  Cipher類爲加密和解密提供了密碼功能，是JCE的核心

  //獲取Cipher對象
  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)
  //藉助證書初始化
  public final void init(int opmode, Certificate certificate)
  
  //數據更新
  public final byte[] update(bute[] input);
  public final int update(ByteBuffer input,ByteBuffer output);
  
  //執行加密(解密)操作：
  public final byte[] doFinal();
  

  DEMO

  byte[] data = "加簽數據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 類和CipherOutputStream 類

  屬於密鑰流

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

• KeySpec 接口

  用於將所有密鑰規範分組，有密鑰的規範必須實現此接口

  KeySpec的抽象實現類（EncodeKeySpec）構建了用於構建公鑰和私鑰規範，X509EncodeKeySpec用於構建公鑰規範，PKCS8EncodeKeySpec用於構建私鑰規範，

  SecretKeySpec是KeySpec實現類，用於構建私密密鑰規範

  //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 類

  用於管理證書的抽象類，證書類型有X.509證書，PGP證書和SDSI證書

  //基本操作
  //返回證書的編碼形式
  public abstract byte[] getEncoded();
  //從證書中獲取公鑰 
  public abstract PublicKey getPublicKey();
  
  

  CertificateFactory 可以通過它將證書導入程序中

  public final static CertificateFactory getInstance(String type)
  
  //通過CertificateFactory 來生成證書
  public final Certificate generateCertificate(InputStream inputstream)
  

  DEMO:

  //指明證書爲X.509
  CertificateFactory certificatefactory = CertificateFactory.getInstance("X.509");
  //獲取證書輸入流
  FileInputStream in = new FileInputStream("證書地址");
  Certificate certificate = certificatefactory.generateCertificate(in);
  in.close();
  

參考：

《java加密與解密的藝術第二版》