常用的加密有哪些？在Java中如何实现？（MD5、AES、RSA）

参考：
https://blog.csdn.net/qq_41570658/article/details/107694782
https://blog.csdn.net/qq_30054961/article/details/82456069
https://www.html.cn/qa/other/21683.html

一、MD5加密

1、使用spirng自带MD5进行加密

// secureRandom是比Random安全的随机数
SecureRandom sr1 = new SecureRandom();
// 生成6位随机数，sr1.nextInt(900000)是生成900000以内的随机数
String salt = String.valueOf(sr1.nextInt(900000) + 100000);
// spring自带的md5加密，加入随机盐，使得密文不重复，记得把盐保存到用户表中
System.out.println(DigestUtils.md5DigestAsHex(("swp123"+salt).getBytes()));

二、对称加密

采用单钥密码系统的加密方法，同一个密钥可以同时用作信息的加密和解密，这种加密方法称为对称加密，也称为单密钥加密。

1、DES
已破解，不再安全，基本没有企业在用了
是对称加密算法的基石，具有学习价值
密钥长度56（JDK）、56/64（BC）
2、DESede（三重DES）
早于AES出现来替代DES
计算密钥时间太长、加密效率不高，所以也基本上不用
密钥长度112/168（JDK）、128/192（BC）
3、AES
最常用的对称加密算法
密钥建立时间短、灵敏性好、内存需求低（不管怎样，反正就是好）
实际使用中，使用工作模式为CTR（最好用BC去实现），此工作模式需要引入IV参数（16位的字节数组）
密钥长度128/192/256，其中192与256需要配置无政策限制权限文件（JDK6）
填充模式最常用的两种PKCS5Padding和PKCS7Padding，其中后者只有BC独有。

1、AES加解密

package com.example.demo.config;import com.alibaba.fastjson.JSONObject;
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;/*** @Filename: ASEUtils* @Author: sheng* <li>Date: 2022/3/9 10:24</li>* <li>Version: 1.0</li>* <li>Content: create</li>*/
public class ASEUtils {// 长度为16字节 ,自己定义（采用密钥长度128位，所以是16字节）private static final String KEY = "xxxxxxxxxxxxxxxx";//参数分别代表 算法名称/加密模式/数据填充方式private static final String ALGORITHMSTR = "AES/ECB/PKCS5Padding";/*** 加密** @param content    加密的字符串* @param encryptKey key值* @return* @throws Exception*/public static String encrypt(String content, String encryptKey) throws Exception {KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");kgen.init(128);Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHMSTR);cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, new SecretKeySpec(encryptKey.getBytes(), "AES"));byte[] b = cipher.doFinal(content.getBytes("utf-8"));// 采用base64算法进行转码,避免出现中文乱码return Base64.encodeBase64String(b);}/*** 解密** @param encryptStr 解密的字符串* @param decryptKey 解密的key值* @return* @throws Exception*/public static String decrypt(String encryptStr, String decryptKey) throws Exception {KeyGenerator kgen = KeyGenerator.getInstance("AES");kgen.init(128);Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHMSTR);cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, new SecretKeySpec(decryptKey.getBytes(), "AES"));// 采用base64算法进行转码,避免出现中文乱码byte[] encryptBytes = Base64.decodeBase64(encryptStr);byte[] decryptBytes = cipher.doFinal(encryptBytes);return new String(decryptBytes);}public static String encrypt(String content) throws Exception {return encrypt(content, KEY);}public static String decrypt(String encryptStr) throws Exception {return decrypt(encryptStr, KEY);}public static void main(String[] args) throws Exception {Map map = new HashMap<String, String>();map.put("key", "value");map.put("中文", "汉字");String content = JSONObject.toJSONString(map);System.out.println("加密前：" + content);String encrypt = encrypt(content, KEY);System.out.println("加密后：" + encrypt);String decrypt = decrypt(encrypt, KEY);System.out.println("解密后：" + decrypt);}
}

三、非对称加密

非对称加密算法需要两个密钥：公开密钥（publickey:简称公钥）和私有密钥（privatekey:简称私钥）。公钥与私钥是一对，如果用公钥对数据进行加密，只有用对应的私钥才能解密。因为加密和解密使用的是两个不同的密钥，所以这种算法叫作非对称加密算法。非对称加密常用的是RSA

1、RSA加解密

package com.example.demo.config;import sun.misc.BASE64Decoder;
import sun.misc.BASE64Encoder;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.security.Key;
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.SecureRandom;
import javax.crypto.Cipher;/*** @Filename: ASEUtils* @Author: sheng* <li>Date: 2022/3/9 10:24</li>* <li>Version: 1.0</li>* <li>Content: create</li>*/
public class RSAUtils {/** 指定加密算法为DESede */private static String ALGORITHM = "RSA";/** 指定key的大小 */private static int KEYSIZE = 1024;/** 指定公钥存放文件 */private static String PUBLIC_KEY_FILE = "public.keystore";/** 指定私钥存放文件 */private static String PRIVATE_KEY_FILE = "private.keystore";/*** 生成密钥对*/private static void generateKeyPair() throws Exception {/** RSA算法要求有一个可信任的随机数源 */SecureRandom sr = new SecureRandom();/** 为RSA算法创建一个KeyPairGenerator对象 */KeyPairGenerator kpg = KeyPairGenerator.getInstance(ALGORITHM);/** 利用上面的随机数据源初始化这个KeyPairGenerator对象 */kpg.initialize(KEYSIZE, sr);/** 生成密匙对 */KeyPair kp = kpg.generateKeyPair();/** 得到公钥 */Key publicKey = kp.getPublic();/** 得到私钥 */Key privateKey = kp.getPrivate();/** 用对象流将生成的密钥写入文件 */ObjectOutputStream oos1 = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(PUBLIC_KEY_FILE));ObjectOutputStream oos2 = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream(PRIVATE_KEY_FILE));oos1.writeObject(publicKey);oos2.writeObject(privateKey);/** 清空缓存，关闭文件输出流 */oos1.close();oos2.close();}/*** 加密方法 source： 源数据*/public static String encrypt(String source) throws Exception {generateKeyPair();/** 将文件中的公钥对象读出 */ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(PUBLIC_KEY_FILE));Key key = (Key) ois.readObject();ois.close();/** 得到Cipher对象来实现对源数据的RSA加密 */Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);byte[] b = source.getBytes();/** 执行加密操作 */byte[] b1 = cipher.doFinal(b);BASE64Encoder encoder = new BASE64Encoder();return encoder.encode(b1);}/*** 解密算法 cryptograph:密文*/public static String decrypt(String cryptograph) throws Exception {/** 将文件中的私钥对象读出 */ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(PRIVATE_KEY_FILE));Key key = (Key) ois.readObject();/** 得到Cipher对象对已用公钥加密的数据进行RSA解密 */Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);BASE64Decoder decoder = new BASE64Decoder();byte[] b1 = decoder.decodeBuffer(cryptograph);/** 执行解密操作 */byte[] b = cipher.doFinal(b1);return new String(b);}public static void main(String[] args) throws Exception {String source = "非对称加密RSA";// 要加密的字符串System.out.println("加密前--->" +source);String cryptograph = encrypt(source);// 生成的密文System.out.println("加密后--->" +cryptograph);String target = decrypt(cryptograph);// 解密密文System.out.println("解密后--->" + target);}}

四、Base64编码

Base 64 Encoding有什么用？举个简单的例子，你使用SMTP协议（Simple Mail Transfer Protocol 简单邮件传输协议）来发送邮件。因为这个协议是基于文本的协议，所以如果邮件中包含一幅图片，我们知道图片的存储格式是二进制数据（binary data），而非文本格式，我们必须将二进制的数据编码成文本格式，这时候Base 64 Encoding就派上用场了。

public void testJDKBase64(){String encoderStr = java.util.Base64.getEncoder().encodeToString(s.getBytes());System.out.println("encode :"+encoderStr);String decodeStr = new String(java.util.Base64.getDecoder().decode(encoderStr));System.out.println("decodeStr :"+decodeStr);
}public void testCodecBase64(){String encoderStr = org.apache.commons.codec.binary.Base64.encodeBase64String(s.getBytes());System.out.println("encode :"+encoderStr);String decodeStr = new String(org.apache.commons.codec.binary.Base64.decodeBase64(encoderStr));System.out.println("decodeStr :"+decodeStr);
}

五、应用场景

Base64应用场景：图片转码(应用于邮件，img标签，http加密)
MD5应用场景：密码加密、imei加密、文件校验
非对称加密：电商订单付款、银行相关业务