Java实现7种常见密码算法 _生活百科

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简介前面在密码学入门一文中讲解了各种常见的密码学概念、算法与运用场景，但没有介绍过代码，因此，为作补充，这一篇将会介绍使用Java语言如何实现使用这些算法，并介绍一下使用过程中可能遇到的坑。
Java加密体系JCAJava抽象了一套密码算法框架JCA(Java Cryptography Architecture) ，在此框架中定义了一套接口与类，以规范Java平台密码算法的实现，而Sun ， SunRsaSign ， SunJCE这些则是一个个JCA的实现Provider ，以实现具体的密码算法，这有点像List与ArrayList、LinkedList的关系一样， Java开发者只需要使用JCA即可，而不用管具体是怎么实现的。
JCA里定义了一系列类，如Cipher、MessageDigest、MAC、Signature等，分别用于实现加密、密码学哈希、认证码、数字签名等算法，一起来看看吧！
对称加密对称加密算法，使用Cipher类即可，以广泛使用的AES为例，如下：

public byte[] encrypt(byte[] data, Key key) {try {Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");byte[] iv = SecureRandoms.randBytes(cipher.getBlockSize());//初始化密钥与加密参数ivcipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, new IvParameterSpec(iv));//加密byte[] encryptBytes = cipher.doFinal(data);//将iv与密文拼在一起ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream(iv.length + encryptBytes.length);baos.write(iv);baos.write(encryptBytes);return baos.toByteArray();} catch (Exception e) {return ExceptionUtils.rethrow(e);}}public byte[] decrypt(byte[] data, Key key) {try {Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/CBC/PKCS5Padding");//获取密文前面的ivIvParameterSpec ivSpec = new IvParameterSpec(data, 0, cipher.getBlockSize());cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, ivSpec);//解密iv后面的密文return cipher.doFinal(data, cipher.getBlockSize(), data.length - cipher.getBlockSize());} catch (Exception e) {return ExceptionUtils.rethrow(e);}}

如上，对称加密主要使用Cipher ，不管是AES还是DES ， Cipher.getInstance()传入不同的算法名称即可，这里的Key参数就是加密时使用的密钥，稍后会介绍它是怎么来的，暂时先忽略它。另外，为了使得每次加密出来的密文不同，我使用了随机的iv向量，并将iv向量拼接在了密文前面。

注：如果某个算法名称，如上面的AES/CBC/PKCS5Padding ，你不知道它在JCA中的标准名称是什么，可以到 https://docs.oracle.com/en/java/javase/11/docs/specs/security/standard-names.html 中查询即可。

非对称加密非对称加密同样是使用Cipher类，只是传入的密钥对象不同，以RSA算法为例，如下：

public byte[] encryptByPublicKey(byte[] data, PublicKey publicKey){try{Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);return cipher.doFinal(data);}catch (Exception e) {throw Errors.toRuntimeException(e);}}public byte[] decryptByPrivateKey(byte[] data, PrivateKey privateKey){try{Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);return cipher.doFinal(data);}catch (Exception e) {throw Errors.toRuntimeException(e);}}

一般来说应使用公钥加密，私钥解密，但其实反过来也是可以的，这里的PublicKey与PrivateKey也先忽略，后面会介绍它怎么来的。