具有 2 个不同密钥的 Java 三重 DES 加密

Posted 2023-02-22

【中文标题】具有 2 个不同密钥的 Java 三重 DES 加密

【英文标题】：Java Triple DES encryption with 2 different keys

【发布时间】：2013-10-26 18:31:34

【问题描述】：

我正在尝试使用具有两个不同密钥的三重 DES 加密数据，因此给定两个密钥 k1 和 k2，密文将是 Ek1(Dk2(Ek1(plaintext)))，其中 E 是加密，D 是解密。我正在尝试使用 java 中的 DES 算法来模拟这一点。代码如下：

public static void main(String[] args) 

    SecretKey k1 = generateDESkey();
    SecretKey k2 = generateDESkey();

    String firstEncryption = desEncryption("plaintext", k1);
    String decryption = desDecryption(firstEncryption, k2);
    String secondEncryption = desEncryption(decryption, k1);



public static SecretKey generateDESkey() 
    KeyGenerator keyGen = null;
    try 
        keyGen = KeyGenerator.getInstance("DES");
     catch (NoSuchAlgorithmException ex) 
        Logger.getLogger(Test.class
                .getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
    
    keyGen.init(56); // key length 56
    SecretKey secretKey = keyGen.generateKey();
    return secretKey;


public static String desEncryption(String strToEncrypt, SecretKey desKey) 
    try 
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES/ECB/PKCS5Padding");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, desKey);
        String encryptedString = Base64.encode(cipher.doFinal(strToEncrypt.getBytes()));
        return encryptedString;


     catch (NoSuchAlgorithmException ex) 
        Logger.getLogger(Test.class
                .getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
     catch (NoSuchPaddingException ex) 
        Logger.getLogger(Test.class
                .getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
     catch (IllegalBlockSizeException ex) 
        Logger.getLogger(Test.class
                .getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
     catch (BadPaddingException ex) 
        Logger.getLogger(Test.class
                .getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
     catch (InvalidKeyException ex) 
        Logger.getLogger(Test.class
                .getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
    
    return null;


public static String desDecryption(String strToDecrypt, SecretKey desKey) 
    try 
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES/ECB/PKCS5PADDING");
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, desKey);
        String decryptedString = new String(cipher.doFinal(Base64.decode(strToDecrypt)));
        return decryptedString;


     catch (NoSuchAlgorithmException ex) 
        Logger.getLogger(Test.class
                .getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
     catch (NoSuchPaddingException ex) 
        Logger.getLogger(Test.class
                .getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
     catch (InvalidKeyException ex) 
        Logger.getLogger(Test.class
                .getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
     catch (IllegalBlockSizeException ex) 
        Logger.getLogger(Test.class
                .getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
     catch (BadPaddingException ex) 
        Logger.getLogger(Test.class
                .getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
     catch (Base64DecodingException ex) 
        Logger.getLogger(Test.class
                .getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
    
    return null;

我有这个错误：javax.crypto.BadPaddingException：在这行代码尝试解密时，给定的最终块没有正确填充：

String decryptedString = new String(cipher.doFinal(Base64.decode(strToDecrypt)));

你能帮我解决这个问题吗？或者你知道使用三重 DES 加密数据的直接方法吗？两个不同的密钥总长度为 128 位？我没有找到任何算法，所以我尝试使用简单的 DES 来模拟它。

【参考方案1】：

您正在将任意字节转换为字符串，这会破坏它们。完全使用字节。如果需要将加密后的数据转成String，则使用Base64编码。

【讨论】：

但当前代码中不要使用 base64。使用字节。仅在最后使用 base64。

@andrewcooke 我也有同样的问题，我不想用DESede，我的项目是用DES实现TripleDES，你有什么想法关于如何在不使用DESede 的情况下解决此问题？

【参考方案2】：

为什么不直接使用包含的 DESede 算法？

将您的所有 DES 代码实例更改为 DESede，并将您的密钥生成方法更改为：

public static SecretKey generateDESkey() 
    KeyGenerator keyGen = null;
    try 
        keyGen = KeyGenerator.getInstance("DESede");
     catch (NoSuchAlgorithmException ex) 
        Logger.getLogger(Test.class.getName()).log(Level.SEVERE, null, ex);
    
    keyGen.init(112); // key length 112 for two keys, 168 for three keys
    SecretKey secretKey = keyGen.generateKey();
    return secretKey;

注意 getInstance() 方法现在是如何随 DESede 提供的，并且密钥大小已增加到 112（三个密钥为 168）。

从以下位置更改您的密码实例：

Cipher.getInstance("DES/ECB/PKCS5Padding");

到

Cipher.getInstance("DESede/ECB/PKCS5Padding");

你已经准备好了。

【参考方案3】：

只是想指出，具有 112 位密钥的 DES 实际上是双 DES，而不是具有 168 位密钥 (3*56) 的三重 DES。由于meet-in-the-middle attack (MITM)https://en.wikipedia.org/wiki/Meet-in-the-middle_attack

总的来说，单 DES（56 位）、双 DES（112 位）和三重 DES（168 位）不应再使用，因为它们不提供 128 位的安全性。