JAVA和.NET使用DES对称加密的区别

Posted 2023-05-15

DES加密算法原理：DES 使用一个 56 位的密钥以及附加的 8 位奇偶校验位（每组的第8位作为奇偶校验位），产生最大 64 位的分组大小。这是一个迭代的分组密码，使用称为 Feistel 的技术，其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，这一过程会继续下去，但最后一个循环不交换。DES 使用 16 轮循环，使用异或，置换，代换，移位操作四种基本运算。
.NET中的DES加密：
对于.NET，框架在System.Security.Cryptography命名空间下提供了DESCryptoServiceProvider作为System.Security.Cryptography.DES加密解密的包装接口，它提供了如下的4个方法：

public override ICryptoTransform CreateDecryptor(byte[] rgbKey, byte[] rgbIV)

public override ICryptoTransform CreateEncryptor(byte[] rgbKey, byte[] rgbIV)

public override void GenerateIV()

public override void GenerateKey()
从.NET类库封装情况，加解密需要传入一个Key和IV向量。而且Key必须为8字节的数据，否则会直接抛异常出来，当使用ECB模式下，不管传入什么IV向量，加密结果都一样
JAVA中的DES加密：
JAVA的javax.crypto.Cipher包下，提供了加密解密的功能，它的静态getInstance方法，可以返回一个Cipher对象，一般有public static final Cipher getInstance(String transformation)方法，transformation为：algorithm/mode/padding，分别表示算法名称，比如DES，也可以在后面包含算法模式和填充方式，但也可以只是算法名称，如为："DES/CBC/PKCS5Padding"，"DES"等。JAVA中默认的算法为ECB，默认填充方式为PKCS5Padding。Cipher的Init方法用来初始化加密对象，常见的有：

public final void init(int opmode, Key key, AlgorithmParameterSpec params) ，
public final void init(int opmode,Key key, SecureRandom random)，用SecureRandom时，一般用于不需要IV的算法模式
总结

对于.NET和JAVA在使用DES对称加密时，需要大家指定一样的算法和填充模式，并且JAVA在写DES加解密算法时，还需要根据创建Cipher对象的不同，正确使用IV向量。在不同系统需要互相数据时，必须要明确的是加密算法，Key和算法模式，再根据不同模式是否需要IV向量，最后是填充模式。 参考技术A 没区别，算法是标准的
不过，算法的入参和出餐都是 byte[]，你要自己转换，在转换过程中可能会出现不一致的情况本回答被提问者采纳

Java加密与解密之对称加密算法

概述

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。

「在对称加密算法中，DES算法最具有代表性，DESede是DES算法的变种，AES算法则作为DES算法的替代者。」

DES

「DES(Data Encryption Standard)」，即「数据加密标准」，是一种使用密钥加密的块算法，1977年被美国联邦政府的国家标准局确定为联邦资料处理标准(FIPS)，并授权在非密级政府通信中使用，随后该算法在国际上广泛流传开来。

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.util.Base64;

public class DesUtil {

    /**
     * DES加密
     * @param content 待加密数据
     * @param key 密钥
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String desEncrypt(String content, String key) throws Exception {
        //指定加密算法、加密模式、填充模式
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES/ECB/PKCS5Padding");
        //创建加密规则：指定key和加密类型
        SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(key.getBytes(), "DES");
        //指定加密模式为加密，指定加密规则
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKeySpec);
        //调用加密方法
        byte[] result = cipher.doFinal(content.getBytes());
        //用Base64编码
        return new String(Base64.getEncoder().encode(result));
    }

    /**
     * DES解密
     * @param content 待解密数据
     * @param key 密钥
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String desDecrypt(String content, String key) throws Exception {
        //Base64解码
        byte[] result = Base64.getDecoder().decode(content);
        //指定加密算法、加密模式、填充模式
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES/ECB/PKCS5Padding");
        //创建加密规则：指定key和加密类型
        SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(key.getBytes(), "DES");
        //指定加密模式为解密，指定加密规则
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKeySpec);
        return new String(cipher.doFinal(result));
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //key要8位，不然会报错：java.security.InvalidKeyException: Wrong key size
        String key = "12345678";
        //待加密数据
        String content = "对称加密算法";

        //加密
        System.out.println(desEncrypt(content, key));//qDhh3hjbd+/TESXcV0YxC4ArDlFR1Mor

        //解密
        System.out.println(desDecrypt("qDhh3hjbd+/TESXcV0YxC4ArDlFR1Mor", key));//对称加密算法
    }
}

DESede

「DESede」是由DES改进后的一种对称加密算法，针对其密钥长度偏短和迭代次数偏少等问题做了相应改进，提高了安全强度。

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.util.Base64;

public class DesedeUtil {

    /**
     * Desede加密
     * @param content 待加密数据
     * @param key 密钥
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String desEncrypt(String content, String key) throws Exception {
        //指定加密算法、加密模式、填充模式
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("DESede/ECB/PKCS5Padding");
        //创建加密规则：指定key和加密类型
        SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(key.getBytes(), "DESede");
        //指定加密模式为加密，指定加密规则
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKeySpec);
        //调用加密方法
        byte[] result = cipher.doFinal(content.getBytes());
        //用Base64编码
        return new String(Base64.getEncoder().encode(result));
    }

    /**
     * Desede解密
     * @param content 待解密数据
     * @param key 密钥
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String desDecrypt(String content, String key) throws Exception {
        //Base64解码
        byte[] result = Base64.getDecoder().decode(content);
        //指定加密算法、加密模式、填充模式
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("DESede/ECB/PKCS5Padding");
        //创建加密规则：指定key和加密类型
        SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(key.getBytes(), "DESede");
        //指定加密模式为解密，指定加密规则
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKeySpec);
        return new String(cipher.doFinal(result));
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //key要24位，不然会报错：java.security.InvalidKeyException: Wrong key size
        String key = "123456781234567812345678";
        //待加密数据
        String content = "对称加密算法";

        //加密
        System.out.println(desEncrypt(content, key));//qDhh3hjbd+/TESXcV0YxC4ArDlFR1Mor

        //解密
        System.out.println(desDecrypt("qDhh3hjbd+/TESXcV0YxC4ArDlFR1Mor", key));//对称加密算法
    }
}

AES

「AES(Advanced Encryption Standard)」，即「高级加密标准」，在密码学中又称Rijndael加密法，是美国联邦政府采用的一种区块加密标准。这个标准用来替代原先的DES，已经被多方分析且广为全世界所使用。

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.util.Base64;

public class AesUtil {

    /**
     * aes加密
     * @param content 待加密数据
     * @param key 密钥
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String aesEncrypt(String content, String key) throws Exception {
        //指定加密算法
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
        //创建加密规则：指定key和加密类型
        SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(key.getBytes(), "AES");
        //指定加密模式为加密，指定加密规则
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKeySpec);
        //调用加密方法
        byte[] result = cipher.doFinal(content.getBytes());
        //用Base64编码
        return new String(Base64.getEncoder().encode(result));
    }

    /**
     * aes解密
     * @param content 待解密数据
     * @param key 密钥
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String aesDecrypt(String content, String key) throws Exception {
        //Base64解码
        byte[] result = Base64.getDecoder().decode(content);
        //指定加密算法
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
        //创建加密规则：指定key和加密类型
        SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(key.getBytes(), "AES");
        //指定加密模式为解密，指定加密规则
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKeySpec);
        return new String(cipher.doFinal(result));
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        //key要16/24/32位，不然会报错：java.security.InvalidKeyException: Wrong key size
        String key = "12345678123456781234567812345678";
        String content = "对称加密算法";

        //加密
        System.out.println(aesEncrypt(content, key));//yrdeR6atwBX0yeXzudk/al6q8K61gyPylX7GfwsKP9w=

        //解密
        System.out.println(aesDecrypt("yrdeR6atwBX0yeXzudk/al6q8K61gyPylX7GfwsKP9w=", key));
    }
}

参考：Java加密与解密的艺术