1.加密的相关概念

1.明文:被隐蔽的消息称作明文（plaintext）

2.密文：隐蔽后的消息称作密文（ciphertext）

3.加密：将明文变换成密文的过程称作加密(encryption)

4.解密：由密文恢复出原明文的过程称作解密（decryption）

5.敌方：主要指非授权者，通过各种办法，窃取机密信息

6.被动攻击：获密文进行分析，这类攻击称作被动攻击（passive attack）

7.主动攻击：非法入侵者（tamper）采用篡改、伪造等手段向系统注入假消息，称为主动攻击(active attack)

8.加密算法：对明文进行加密时采用的算法

9.解密算法：对密文进行解密时采用的算法

10.加密密钥和解密密钥：加密算法和解密算法的操作通常是在一组密钥（key）的控制下进行的，分别称为加密密钥（encryption key）和解密密钥（decryption key）.

在加密系统中，加密算法和密钥是最重要的两个概念。在这里需要对加密算法和密钥进行一个解释。以最简单的“恺撒加密法”为例。

《高卢战记》有描述恺撒曾经使用密码来传递信息，即所谓的“恺撒密码”。它是一种替代密码，通过将字母按顺序推后3位起到加密作用，如将字母A换作字母D，将字母B换作字母E。如“China”可以变为“Fklqd”；解密过程相反。

在这个简单的加密方法中，“向右移位”，可以理解为加密算法；“3”可以理解为加密密钥。对于解密过程，“向左移位”，可以理解为解密算法；“3”可以理解为解密密钥。显然，密钥是一种参数，它是在明文转换为密文或将密文转换为明文的算法中输入的数据。

恺撒加密法的安全性来源于两个方面：第一，对加密算法的隐藏；第二，对密钥的隐蔽。单单隐蔽加密算法以保护信息，在学界和业界已有相当讨论，一般认为是不够安全的。公开的加密算法是给黑客长年累月攻击测试，对比隐蔽的加密算法要安全多。一般说来，加密之所以安全，是因为其加密的密钥的隐藏，并非加密解密算法的保密。而流行的一些加密解密算法一般是完全公开的。敌方如果取得已加密的数据，即使得知加密算法，若没有密钥，也不能进行解密。

2.Java密码学结构设计遵循两个原则

1.算法的独立性和可靠性

2.实现的独立想和相互作用性

算法的独立性是通过定义密码服务类来获得。用户只需了解密码算法的概念,而不用去关心如何实现这些概念。实现的独立性和相互作用性通过密码服务提供器来实现。密码服务提供器是实现一个或多个密码服务的一个或多个程序包。软件开发商根据一定接口,将各种算法实现后,打包成一个提供器,用户可以安装不同的提供器。安装和配置提供器,可将包含提供器的ZIP和JAR文件放在CLASSPATH下,再编辑Java安全属性文件来设置定义一个提供器。

3.常见的加密算法

加密算法有很多种，一般可分为对称加密、非对称加密和单向加密三类算法。

对称加密算法过程如下：

1：发送方将明文和加密密钥一起经过加密算法处理，变成密文，发送出去。
2：接收方收到密文后，使用加密密钥及相同算法的逆算法对密文解密，恢复为明文。

非对称加密算法的基本过程是：

1：通信前，接收方随机生成的公钥，发送给发送方，自己保留私钥。
2：发送方利用接收方的公钥加密明文，使其变为密文。
3：接收方收到密文后，使用自己的私钥解密密文。

单向加密算法

该算法在加密过程中不需要使用密钥，输入明文后由系统直接经过加密算法处理成密文，密文无法解密。只有重新输入明文，并经过同样的加密算法处理，得到相同的密文并被系统重新识别后，才能真正解密。

4.用Java实现DES

4.1 DES算法简介

DES（Data Encryption Standard）是发明最早的最广泛使用的分组对称加密算法。DES算法的入口参数有三个：Key、Data、Mode。其中Key为8个字节共64位，是DES算法的工作密钥；Data也为8个字节64位，是要被加密或被解密的数据；Mode为DES的工作方式，有两种：加密或解密。

在DES中，使用了一个 56 位的密钥以及附加的8位奇偶校验位，产生最大64 位的分组大小。加密过程中，将加密的文本块分成两半。使用子密钥对其中一半应用循环功能，然后将输出与另一半进行“异或”运算；接着交换这两半。循环往复。DES 使用16个循环，但最后一个循环不交换。

4.2 java DES加密解密源码

package com.silvery.security.encrypt.impl;import java.io.IOException;
import java.security.SecureRandom;import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.SecretKeyFactory;
import javax.crypto.spec.DESKeySpec;import sun.misc.BASE64Decoder;
import sun.misc.BASE64Encoder;public class DESEncoder {private final static String DES = "DES";
// 默认密钥，DES加密和解密过程中，密钥长度都必须是8的倍数
public static String DEFAULT_KEY = "DJ!+LC$_Q.7T*&K~";/*** Description 根据键值进行加密* * @param data* @param key*            加密键byte数组* @return* @throws Exception*/public static String encrypt(String data, String key) {try {// data.getBytes()使用平台的默认字符集将此 String 编码为 byte 序列，// 并将结果存储到一个新的 byte 数组中。byte[] bt = encrypt(data.getBytes(), key.getBytes());String strs = new BASE64Encoder().encode(bt);return strs;} catch (Exception e) {e.printStackTrace();return "";}}/*** Description 根据键值进行解密* * @param data* @param key*            加密键byte数组* @return* @throws IOException* @throws Exception*/public static String decrypt(String data, String key) {if (data == null)return null;try {BASE64Decoder decoder = new BASE64Decoder();byte[] buf = decoder.decodeBuffer(data);byte[] bt = decrypt(buf, key.getBytes());return new String(bt);} catch (Exception e) {e.printStackTrace();return "";}}/*** Description 根据键值进行加密* * @param data* @param key*            加密键byte数组* @return* @throws Exception*/private static byte[] encrypt(byte[] data, byte[] key) throws Exception {// 生成一个可信任的随机数源SecureRandom sr = new SecureRandom();// 从原始密钥数据创建DESKeySpec对象DESKeySpec dks = new DESKeySpec(key);// 创建一个密钥工厂，然后用它把DESKeySpec转换成SecretKey对象，负责保存对称密钥SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(DES);SecretKey securekey = keyFactory.generateSecret(dks);// Cipher对象实际完成加密操作,指定其支持DES算法Cipher cipher = Cipher.getInstance(DES);// 用密钥初始化Cipher对象,ENCRYPT_MODE表示加密模式cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, securekey, sr);// 返回密文return cipher.doFinal(data);}/*** Description 根据键值进行解密* * @param data* @param key*            加密键byte数组* @return* @throws Exception*/private static byte[] decrypt(byte[] data, byte[] key) throws Exception {// 生成一个可信任的随机数源SecureRandom sr = new SecureRandom();// 从原始密钥数据创建DESKeySpec对象DESKeySpec dks = new DESKeySpec(key);// 创建一个密钥工厂，然后用它把DESKeySpec转换成SecretKey对象，负责保存对称密钥SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(DES);SecretKey securekey = keyFactory.generateSecret(dks);// Cipher对象实际完成解密操作,指定其支持DES算法Cipher cipher = Cipher.getInstance(DES);// 用密钥初始化Cipher对象，DECRYPT_MODE表示解密模式cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, securekey, sr);// 返回明文return cipher.doFinal(data);}public static void main(String[] args) throws Exception {String str = "java加密与解密的实现";System.out.println("明文是："+str);String enc = encrypt(str, DEFAULT_KEY);System.out.println("密文是："+enc);String dec = decrypt(enc, DEFAULT_KEY);System.out.println("解密后的结果是："+dec);}}

5.参考文献

http://www.oschina.net/code/snippet_727646_18383

ChinaSEI系列讲义(By郭克华) java加密解密大全

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