算法_加密算法

Posted 2020-11-02 常烦常乐

现在开始重新复习下算法，那么，先看看加密算法。

简称	全称	性质	说明	备注
DES (Data Encryption Standard)	数据加密算法	密钥，对称加密算法	简易加密算法	-
RSA	支持变长密钥的公共密钥算法	公私密钥，非对称加密算法	公钥加密，私钥解密	-
AES (Advanced Encryption Standard)	高级加密标准	密钥，对称加密算法	下一代的加密算法标准	-
MD5 (Message Digest Algorithm 5)	消息摘要算法	摘要算法	用于验证信息的正确性，不被修改	-
SHA (Secure Hash Algorithm)	安全哈希算法	数字签名	用于验证信息的正确性，不被修改	用很多扩展

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关于JAVA实现:Key

密钥

基本上，DES，RSA，AES等等的加密算法，为了保证不用使用场景下加密方式不同，需要使用密钥。
密钥，可以看做一个方法，经过方法的【明文】变成【密文】，用以安全的传输。接受方再使用方法将【密文】转换成【明文】。以此做的安全加密的过程。

对应java，密钥是Key(java.security.Key接口)，而创建时，使用KeyGenerator或者启动的密钥生成器进行生成。如下AES密钥的生成：

public static Key makeKey(String key) throws Exception {
    KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("AES"); // AES生成器
    keyGen.init(128, new SecureRandom(key.getBytes()));  // AES生成器初始化
    SecretKey secretKey = keyGen.generateKey(); // 生成密钥
    return new SecretKeySpec(secretKey.getEncoded(),"AES"); // 转为AES密钥
}

不过，用于RSA使用一对公钥私钥，所以特别的使用KeyPair(java.security.KeyPair接口)，使用一对密钥进行：

public static KeyPair makeKey(int keyLength) throws Exception{
    KeyPairGenerator keyPairGenerator=KeyPairGenerator.getInstance("RSA"); // RSA生成器
    keyPairGenerator.initialize(keyLength); // 根据长度生成，每次生成不一致
    return keyPairGenerator.generateKeyPair(); // 生成密钥
}

加密解密Cipher

JAVA中，加密解密使用Cipher(javax.crypto.Cipher),不管是DES，RSA，AES，都只是Cipher的一直类型。简而言之，使用类型（DES，RSA，AES）和密钥，确定模式，即可加密解密，以AES为例：

/**
 * 加密
 */
public static byte[] encrypt(String msg,Key key) throws Exception {
    Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
    cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
    return cipher.doFinal(msg.getBytes());
}

/**
 * 解密
 */
public static byte[] decrypt(byte[] content,Key key) throws Exception {
    Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
    cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
    return cipher.doFinal(content);
}

信息摘要MessageDigest

摘要或者说签名，简单的说，就是把一定的简要信息，转换成易于判断的遗传编码。传输中同时传输编码，用于判断信息正确性，接收方会再次对进行进行摘要处理，如果结果和传过来的信息不一致，则判断信息不正确，不予处理。
java中的摘要处理使用MessageDigest:

MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("md5");
byte[] result = digest.digest(msg.getBytes());

注意，直降输出的结果，需要通过加盐或者转换等处理，才能转成可看的结果