对称密码之DES

深藏阁楼爱情的钟 2022-07-14 14:16 117阅读 0赞

1、对称密码的概念

1.加密密钥和解密密钥相同，对于大多数对称密码算法，加解密过程互逆

2.加解密通信模型

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3.特点：算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高

4.弱点：双方都使用同样密钥，安全性得不到保证

2、常见的对称加密方式

（1）DES   （Data Encryption Standard）  
      （2）3DES （Triple DES、DESede）  
      （3）AES    （Advanced Encryption Standard）

3、DES算法基本概念

1.DES：数据加密标准，是对称加密算法领域中的典型算法  
      2.特点：密钥偏短（56位）、生命周期短(因为秘钥只有56位，能暴力破解。所以要定期更换。故生命周期短)  
      3.JDK实现

![20161212203922505][]

4、DES算法编程步骤

4.1  生成秘钥

![20161212204050396][]

4.2  加/解密

![20161212204120916][]

5、DES算法的实现

DESUtil.java

import javax.crypto.Cipher;
    import javax.crypto.KeyGenerator;
    import javax.crypto.SecretKey;
    import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
    
    public class DESUtil {
    
    	/**
    	 * 生成密钥
    	 * 
    	 * @return
    	 */
    	public static byte[] initKey() {
    		try {
    			// 秘钥生成器
    			KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("DES");
    			// 初始化秘钥生成器
    			keyGen.init(56);
    			// 生成密钥
    			SecretKey secretKey = keyGen.generateKey();
    			return secretKey.getEncoded();
    		} catch (Exception e) {
    			throw new RuntimeException(e);
    		}
    
    	}
    
    	/**
    	 * 使用DES算法，对数据进行加密
    	 * 
    	 * @param data
    	 *            要加密的数据
    	 * @param key
    	 *            加密数据的秘钥
    	 * @return
    	 */
    	public static byte[] encrypt(byte[] data, byte[] key) {
    		try {
    			// 恢复密钥
    			SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "DES");
    			// cipher完成加密或者解密
    			Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES/ECB/PKCS5Padding");
    			// 根基密钥，对Cipher进行初始化ENCRYPT_MODE(加密)，DECRYPT_MODE(解密)
    			cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);
    			// 解密/加密
    			byte[] cipherBytes = cipher.doFinal(data);
    			return cipherBytes;
    		} catch (Exception e) {
    			throw new RuntimeException(e);
    		}
    
    	}
    
    	/**
    	 * 使用DES数据解密
    	 * 
    	 * @param data
    	 *            要解密的数据
    	 * @param key
    	 *            解密数据用到的秘钥
    	 * @return
    	 */
    	public static byte[] decrypt(byte[] data, byte[] key) {
    		try {
    			// 恢复密钥
    			SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "DES");
    			// cipher完成加密或者解密
    			Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES/ECB/PKCS5Padding");
    			// 根基密钥，对Cipher进行初始化ENCRYPT_MODE(加密)，DECRYPT_MODE(解密)
    			cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);
    			// 解密/加密
    			byte[] plainBytes = cipher.doFinal(data);
    			return plainBytes;
    		} catch (Exception e) {
    			throw new RuntimeException(e);
    		}
    
    	}
    }

字节数组到16进制的转换

public class BytesToHex {
    
    	public static String fromBytesToHex(byte[] resultBytes) {
    		StringBuilder builder = new StringBuilder();
    		for (int i = 0; i < resultBytes.length; i++) {
    			if (Integer.toHexString(0xFF & resultBytes[i]).length() == 1) {
    				builder.append("0").append(
    						Integer.toHexString(0xFF & resultBytes[i]));
    			} else {
    				builder.append(Integer.toHexString(0xFF & resultBytes[i]));
    			}
    		}
    		return builder.toString();
    	}
    
    }

测试代码

public class Test {
    	// 待加密的明文
    	public static final String DATA = "test";
    
    	public static void main(String[] args) {
    		/* Test DES */
    		byte[] desKey = DESUtil.initKey();
    		System.out.println("DES KEY : " + BytesToHex.fromBytesToHex(desKey));
    		byte[] desResult = DESUtil.encrypt(DATA.getBytes(), desKey);
    		System.out.println(DATA + ">>>DES 加密>>>"
    				+ BytesToHex.fromBytesToHex(desResult));
    
    		byte[] desPlain = DESUtil.decrypt(desResult, desKey);
    		System.out.println(BytesToHex.fromBytesToHex(desResult)
    				+ ">>>DES 解密>>>" + new String(desPlain));
    	}
    }

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