Java实现Base64、DES、AES、RSA加解密以及几种常见的加密方式的区别

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Java实现Base64、DES、AES、RSA加解密以及几种常见的加密方式的区别

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Base64 加密, 这个其实不可以算作加密方法,它可以看作是一种编码方式,它的用途只是二进制数字和字符串进行相互转化。

Base64是网络上最常见的用于传输 8Bit字节码的编码方式之一,是一种基于64个可打印字符来表示二进制数据的方法。Base64一般用于在 HTTP协议下传输二进制数据,由于 HTTP协议是文本协议,所以在 HTTP协议下传输二进制数据需要将二进制数据转换为字符数据。然而直接转换是不行的。因为网络传输只能传输可打印字符。

MD5加密 散列函数计算,一种不安全的加密算法,通常用于账号密码的加密,但是一般都需要加盐处理,单纯的MD5的加密后的字符串可以被破解,或者通过字典查出。

java 实现base64加解密:

        //编码加密
        String encodeStr = Base64.getEncoder().encodeToString(str.getBytes("UTF-8"));
        System.out.println("Base64加密后的字符串为:" + encodeStr);
        //解码解密
        String decoderStr = new String(Base64.getDecoder().decode(encodeStr), StandardCharsets.UTF_8); //
        // 推荐使用StandardCharsets类指定
        System.out.println("Base64解密后的字符串为" + decoderStr);
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对称加密算法:DES、AES

DES算法加密的安全等级相对较低,通过同一个密钥进行加密解密。

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Java实现DES加解密

     * 偏移变量,固定占8位字节
     */
    private final static String IV_PARAMETER = "12345678";
    /**
     * 密钥算法
     */
    private static final String ALGORITHM = "DES";
    /**
     * 加密/解密算法-工作模式-填充模式
     */
    private static final String CIPHER_ALGORITHM = "DES/CBC/PKCS5Padding";
    /**
     * 默认编码
     */
    private static final String CHARSET = "utf-8"; 
/**
     * 生成key
     *
     * @param password
     * @return
     * @throws Exception
     */
    private static Key generateKey(String password) throws Exception {
        DESKeySpec dks = new DESKeySpec(password.getBytes(CHARSET));
        SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(ALGORITHM);
        return keyFactory.generateSecret(dks);
    }
 
    /**
     * DES加密字符串
     *
     * @param password 加密密码,长度不能够小于8位
     * @param data 待加密字符串
     * @return 加密后内容
     */
    public static String encrypt(String password, String data) {
        if (password == null || password.length() < 8) {
            throw new RuntimeException("加密失败,key不能小于8位");
        }
        if (data == null) {
            return null;
        }
        try {
            Key secretKey = generateKey(password);
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM);
            IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(IV_PARAMETER.getBytes(CHARSET));
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey, iv);
            byte[] bytes = cipher.doFinal(data.getBytes(CHARSET));
 
            //JDK1.8及以上可直接使用Base64,JDK1.7及以下可以使用BASE64Encoder
            //Android平台可以使用android.util.Base64
            return new String(Base64.getEncoder().encode(bytes));
 
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return data;
        }
    }
 
    /**
     * DES解密字符串
     *
     * @param password 解密密码,长度不能够小于8位
     * @param data 待解密字符串
     * @return 解密后内容
     */
    public static String decrypt(String password, String data) {
        if (password == null || password.length() < 8) {
            throw new RuntimeException("加密失败,key不能小于8位");
        }
        if (data == null) {
            return null;
        }
        try {
            Key secretKey = generateKey(password);
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_ALGORITHM);
            IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(IV_PARAMETER.getBytes(CHARSET));
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey, iv);
            return new String(cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(data.getBytes(CHARSET))), CHARSET);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return data;
        }
    }
 public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {
        String str = "hello Base64 啊啊ADCDEFG";
    
        //DES加解密
        String password = "abcDEF123";//默认的密钥,根据情况修改
        String encodeStrDes = encrypt(password, str);
        System.out.println("DES  加密后的字符串为: " + encodeStrDes);
        String decodeStrDes = decrypt(password, encodeStrDes);
        System.out.println("DES  解密后的字符串为: " + decodeStrDes);
    }
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AES加密是一种安全性质比较高的加密算法,可以用作敏感数据的加密。从下图可以看到,AES对加密用的密钥都多次进行了轮转换,

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企业微信20211011-100144@2x.png Java实现AES加解密

     * 默认编码
     */
    private static final String CHARSET = "utf-8";
    /**
     * 加解密算法/工作模式/填充方式
     */
    private static final String DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM = "AES/CBC/PKCS5Padding";
    /**
     * 填充向量
     */
    private static final String FILL_VECTOR = "1234560405060708";
    private static final String ENCODING = "GBK";
    private static final String KEY_ALGORITHM = "AES";
/**
     * 加密字符串
     *
     * @param content 字符串
     * @param password 密钥KEY
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String encryptAES(String content, String password) {
        if (StringUtils.isAnyEmpty(content, password)) {
            return null;
        }
 
        byte[] raw = hex2byte(password);
        SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, KEY_ALGORITHM);
        Cipher cipher = null;
        try {
            cipher = Cipher.getInstance(DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM);
            IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(FILL_VECTOR.getBytes());
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, skeySpec, iv);
            byte[] anslBytes = content.getBytes(ENCODING);
            byte[] encrypted = cipher.doFinal(anslBytes);
            return byte2hex(encrypted).toUpperCase();
        } catch (Exception e) {
        }
        return null;
    }
 
    /**
     * 解密
     *
     * @param content 解密前的字符串
     * @param password 解密KEY
     * @return
     * @throws Exception
     * @author cdduqiang
     * @date 2014年4月3日
     */
    public static String decryptAES(String content, String password) {
        if (StringUtils.isAnyEmpty(content, password)) {
            return null;
        }
 
        try {
            byte[] raw = hex2byte(password);
            SecretKeySpec skeySpec = new SecretKeySpec(raw, KEY_ALGORITHM);
            Cipher cipher = Cipher.getInstance(DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM);
            IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(FILL_VECTOR.getBytes());
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, skeySpec, iv);
            byte[] encrypted1 = hex2byte(content);
            byte[] original = cipher.doFinal(encrypted1);
            return new String(original, ENCODING);
        } catch (Exception e) {
        }
        return null;
    }
 
    public static byte[] hex2byte(String strhex) {
        if (strhex == null) {
            return null;
        }
        int l = strhex.length();
        if (l % 2 == 1) {
            return null;
        }
        byte[] b = new byte[l / 2];
        for (int i = 0; i != l / 2; i++) {
            b[i] = (byte) Integer.parseInt(strhex.substring(i * 2, i * 2 + 2), 16);
        }
        return b;
    }
 
    public static String byte2hex(byte[] b) {
        String hs = "";
        String stmp = "";
        for (int n = 0; n < b.length; n++) {
            stmp = (java.lang.Integer.toHexString(b[n] & 0XFF));
            if (stmp.length() == 1) {
                hs = hs + "0" + stmp;
            } else {
                hs = hs + stmp;
            }
        }
        return hs.toUpperCase();
    }
 public static void main(String[] args) throws UnsupportedEncodingException {
        String str = "hello Base64 啊啊ADCDEFG";
 
        //AES加解密
        //必须为16位
        String key = "9230967890982316";
        //生成加密密钥
        String key2 = byte2hex(key.getBytes());
        System.out.println(key2);
        String encryptStr = encryptAES(str, key2);
        System.out.println(encryptStr);
        System.out.println(decryptAES(encryptStr, key2));
 
    }
复制代码

RSA加密。典型的不对称加密算法,存在公钥和私钥。因为存在大量的运算,所以加解密的耗时会比对称加密算法更长。

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