【加密算法】3DES加密算法
3DES
3DES（或称为Triple DES）是三重数据加密算法（TDEA，Triple Data Encryption Algorithm）块密码的通称。它相当于是对每个数据块应用三次DES加密算法。由于计算机运算能力的增强，原版DES密码的密钥长度变得容易被暴力破解；3DES即是设计用来提供一种相对简单的方法，即通过增加DES的密钥长度来避免类似的攻击，而不是设计一种全新的块密码算法。
3DES又称Triple DES，是DES加密算法的一种模式，它使用3条56位的密钥对数据进行三次加密。数据加密标准（DES）是美国的一种由来已久的加密标准，它使用对称密钥加密法，并于1981年被ANSI组织规范为ANSI X.3.92。DES使用56位密钥和密码块的方法，而在密码块的方法中，文本被分成64位大小的文本块然后再进行加密。比起最初的DES，3DES更为安全。
3DES（即Triple DES）是DES向AES过渡的加密算法（1999年，NIST将3-DES指定为过渡的加密标准），是DES的一个更安全的变形。它以DES为基本模块，通过组合分组方法设计出分组加密算法，其具体实现如下：设Ek()和Dk()代表DES算法的加密和解密过程，K代表DES算法使用的密钥，P代表明文，C代表密文，这样：
3DES加密过程为：C=Ek3(Dk2(Ek1(P)))
3DES解密过程为：P=Dk1(EK2(Dk3(C)))
历史发展
3DES（即Triple DES）是DES向AES过渡的加密算法，它使用3条56位的密钥对数据进行三次加密。是DES的一个更安全的变形。它以DES为基本模块，通过组合分组方法设计出分组加密算法。比起最初的DES，3DES更为安全。
3DES算法
3DES算法是指使用双长度（16字节）密钥K=（KL||KR）将8字节明文数据块进行3次DES加密/解密。如下所示：
Y = DES( KL[DES-1( KR[DES( KL[X] )] )] )
解密方式为：
X = DES-1( KL[DES( KR[DES-1( KL[Y] )] )] )
其中，DES( KL[X] )表示用密钥K对数据X进行DES加密，DES-1( KL[Y] )表示用密钥K对数据Y进行解密。
Android、iPhone和Java三个平台一致的加密算法
手机端后台通常是用JAVA开发的Web Service，Android和iPhone客户端调用同样的Web Service接口，为了数据安全考虑，要对数据进行加密。头疼的问题就来了，很难编写出一套加密程序，在3个平台间加解密的结果一致，然而一套3DES加密程序，能够实现Java、Android和iPhone三个平台加解密一 致。
iPhone端的加密程序，OC写的3DES加密程序，源代码如下：
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface DES3Util : NSObject// 加密方法
+ (NSString*)encrypt:(NSString*)plainText; // 解密方法
+ (NSString*)decrypt:(NSString*)encryptText;
@end //下面的GTMBase64为第三方类，可去git下载，这里代码就不给了
#import "DES3Util.h"
#import <CommonCrypto/CommonCryptor.h>
#import "GTMBase64.h" #define gkey @"liuyunqiang@lx100$#365#$"
#define gIv @"01234567" @implementation DES3Util // 加密方法
+ (NSString*)encrypt:(NSString*)plainText { NSData* data = [plainText dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding]; size_t plainTextBufferSize = [data length]; const void *vplainText = (const void *)[data bytes]; CCCryptorStatus ccStatus; uint8_t *bufferPtr = NULL; size_t bufferPtrSize = 0; size_t movedBytes = 0; bufferPtrSize = (plainTextBufferSize + kCCBlockSize3DES) & ~(kCCBlockSize3DES - 1); bufferPtr = malloc( bufferPtrSize * sizeof(uint8_t)); memset((void *)bufferPtr, 0x0, bufferPtrSize); const void *vkey = (const void *) [gkey UTF8String]; const void *vinitVec = (const void *) [gIv UTF8String]; ccStatus = CCCrypt(kCCEncrypt, kCCAlgorithm3DES, kCCOptionPKCS7Padding, vkey, kCCKeySize3DES, vinitVec, vplainText, plainTextBufferSize, (void *)bufferPtr, bufferPtrSize, &movedBytes); NSData *myData = [NSData dataWithBytes:(const void *)bufferPtr length:(NSUInteger)movedBytes]; NSString *result = [GTMBase64 stringByEncodingData:myData]; return result;
}// 解密方法
+ (NSString*)decrypt:(NSString*)encryptText { NSData *encryptData = [GTMBase64 decodeData:[encryptText dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding]]; size_t plainTextBufferSize = [encryptData length]; const void *vplainText = [encryptData bytes]; CCCryptorStatus ccStatus; uint8_t *bufferPtr = NULL; size_t bufferPtrSize = 0; size_t movedBytes = 0; bufferPtrSize = (plainTextBufferSize + kCCBlockSize3DES) & ~(kCCBlockSize3DES - 1); bufferPtr = malloc( bufferPtrSize * sizeof(uint8_t)); memset((void *)bufferPtr, 0x0, bufferPtrSize); const void *vkey = (const void *) [gkey UTF8String]; const void *vinitVec = (const void *) [gIv UTF8String]; ccStatus = CCCrypt(kCCDecrypt, kCCAlgorithm3DES, kCCOptionPKCS7Padding, vkey, kCCKeySize3DES, vinitVec, vplainText, plainTextBufferSize, (void *)bufferPtr, bufferPtrSize, &movedBytes); NSString *result = [[[NSString alloc] initWithData:[NSData dataWithBytes:(const void *)bufferPtr length:(NSUInteger)movedBytes] encoding:NSUTF8StringEncoding] autorelease]; return result;
} @end
2).Java端的加密工具类，适用于Android端，无需任何修改，即可保证Java与Android端的加密一致，并且中文不会乱码。
package org.liuyq.des3; import java.security.Key; import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.SecretKeyFactory;
import javax.crypto.spec.DESedeKeySpec;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec; /** * 3DES加密工具类 * * @author liufeng * @date 2012-10-11 */
public class Des3 { // 密钥 private final static String secretKey = "liuyunqiang@lx100$#365#$" ; // 向量 private final static String iv = "01234567" ; // 加解密统一使用的编码方式 private final static String encoding = "utf-8" ; /** * 3DES加密 * * @param plainText 普通文本 * @return * @throws Exception */ public static String encode(String plainText) throws Exception { Key deskey = null ; DESedeKeySpec spec = new DESedeKeySpec(secretKey.getBytes()); SecretKeyFactory keyfactory = SecretKeyFactory.getInstance( "desede" ); deskey = keyfactory.generateSecret(spec); Cipher cipher = Cipher.getInstance( "desede/CBC/PKCS5Padding" ); IvParameterSpec ips = new IvParameterSpec(iv.getBytes()); cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, deskey, ips); byte [] encryptData = cipher.doFinal(plainText.getBytes(encoding)); return Base64.encode(encryptData); } /** * 3DES解密 * * @param encryptText 加密文本 * @return * @throws Exception */ public static String decode(String encryptText) throws Exception { Key deskey = null ; DESedeKeySpec spec = new DESedeKeySpec(secretKey.getBytes()); SecretKeyFactory keyfactory = SecretKeyFactory.getInstance( "desede" ); deskey = keyfactory.generateSecret(spec); Cipher cipher = Cipher.getInstance( "desede/CBC/PKCS5Padding" ); IvParameterSpec ips = new IvParameterSpec(iv.getBytes()); cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, deskey, ips); byte [] decryptData = cipher.doFinal(Base64.decode(encryptText)); return new String(decryptData, encoding); }
}上面的加密工具类会使用到Base64这个类，该类的源代码如下：
package org.liuyq.des3;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream; /** * Base64编码工具类 * * @author liufeng * @date 2012-10-11 */
public class Base64 { private static final char [] legalChars = "ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZabcdefghijklmnopqrstuvwxyz0123456789+/" .toCharArray(); public static String encode( byte [] data) { int start = 0 ; int len = data.length; StringBuffer buf = new StringBuffer(data.length * 3 / 2 ); int end = len - 3 ; int i = start; int n = 0 ; while (i <= end) { int d = (((( int ) data[i]) & 0x0ff ) << 16 ) | (((( int ) data[i + 1 ]) & 0x0ff ) << 8 ) | ((( int ) data[i + 2 ]) & 0x0ff ); buf.append(legalChars[(d >> 18 ) & 63 ]); buf.append(legalChars[(d >> 12 ) & 63 ]); buf.append(legalChars[(d >> 6 ) & 63 ]); buf.append(legalChars[d & 63 ]); i += 3 ; if (n++ >= 14 ) { n = 0 ; buf.append( " " ); } } if (i == start + len - 2 ) { int d = (((( int ) data[i]) & 0x0ff ) << 16 ) | (((( int ) data[i + 1 ]) & 255 ) << 8 ); buf.append(legalChars[(d >> 18 ) & 63 ]); buf.append(legalChars[(d >> 12 ) & 63 ]); buf.append(legalChars[(d >> 6 ) & 63 ]); buf.append( "=" ); } else if (i == start + len - 1 ) { int d = ((( int ) data[i]) & 0x0ff ) << 16 ; buf.append(legalChars[(d >> 18 ) & 63 ]); buf.append(legalChars[(d >> 12 ) & 63 ]); buf.append( "==" ); } return buf.toString(); } private static int decode( char c) { if (c >= 'A' && c <= 'Z' ) return (( int ) c) - 65 ; else if (c >= 'a' && c <= 'z' ) return (( int ) c) - 97 + 26 ; else if (c >= '0' && c <= '9' ) return (( int ) c) - 48 + 26 + 26 ; else switch (c) { case '+' : return 62 ; case '/' : return 63 ; case '=' : return 0 ; default : throw new RuntimeException( "unexpected code: " + c); } } /** * Decodes the given Base64 encoded String to a new byte array. The byte array holding the decoded data is returned. */ public static byte [] decode(String s) { ByteArrayOutputStream bos = new ByteArrayOutputStream(); try { decode(s, bos); } catch (IOException e) { throw new RuntimeException(); } byte [] decodedBytes = bos.toByteArray(); try { bos.close(); bos = null ; } catch (IOException ex) { System.err.println( "Error while decoding BASE64: " + ex.toString()); } return decodedBytes; } private static void decode(String s, OutputStream os) throws IOException { int i = 0 ; int len = s.length(); while ( true ) { while (i < len && s.charAt(i) <= ' ' ) i++; if (i == len) break ; int tri = (decode(s.charAt(i)) << 18 ) + (decode(s.charAt(i + 1 )) << 12 ) + (decode(s.charAt(i + 2 )) << 6 ) + (decode(s.charAt(i + 3 ))); os.write((tri >> 16 ) & 255 ); if (s.charAt(i + 2 ) == '=' ) break ; os.write((tri >> 8 ) & 255 ); if (s.charAt(i + 3 ) == '=' ) break ; os.write(tri & 255 ); i += 4 ; } }
}参考链接：http://developer.51cto.com/art/201311/419158_all.htm
http://www.seacha.com/tools/3des.html?src=1234567890&mode=CBC&keylen=128&key=uban1231&iv=01234567&bpkcs=pkcs7padding&session=s9eDBpeLxJA6m2k1mugh&des=8ea2d7a28b5196c29aee78a824429aa4&encoding=base64&type=0
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