TCP传输中使用AES加密和gizp压缩

来源：互联网发布：服务器返回的数据错误编辑：程序博客网时间：2024/06/04 18:22

最近项目需求需要用到TCP传输，为了保证安全传输使用AES，为了使传输过程中减数据量小，使用gzip压缩，特此分享一哈。

一、AES加密

关于AES的资料网上很多，个人觉得《加密与解密(第三版)》很不错，这本书中P155开始讲AES 下载地址：http://download.csdn.net/detail/qiwenmingshiwo/8755683
AES加解密算法的模式介绍 http://blog.csdn.NET/searchsun/article/details/2516191
这个过程中我们使用 bcprov 这个jar包，官网：http://www.bouncycastle.org/
1. 我们秘钥的定义：

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public final static CipherParameters keyParams1 = new ParametersWithIV(
            new KeyParameter(new byte[] { (byte) 0x01, (byte) 0x01,
                    (byte) 0x01, (byte) 0x01, (byte) 0x01, (byte) 0x01,
                    (byte) 0x01, (byte) 0x01, (byte) 0xab, (byte) 0x01,
                    (byte) 0x01, (byte) 0x01, (byte) 0x01, (byte) 0x01,
                    (byte) 0x01, (byte) 0x01, (byte) 0x01, (byte) 0x01,
                    (byte) 0x01, (byte) 0x01, (byte) 0x01, (byte) 0x01,
                    (byte) 0x01, (byte) 0xfc, (byte) 0x01, (byte) 0x01,
                    (byte) 0x01, (byte) 0xed, (byte) 0x01, (byte) 0x01,
                    (byte) 0x01, (byte) 0x01 }), new byte[] { (byte) 0x01,
                    (byte) 0x01, (byte) 0x01, (byte) 0x01, (byte) 0x01,
                    (byte) 0x01, (byte) 0x01, (byte) 0x01, (byte) 0x01,
                    (byte) 0x01, (byte) 0x01, (byte) 0x01, (byte) 0x01,
                    (byte) 0x01, (byte) 0xcf, (byte) 0x01 });

2.加密方法

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     /**
     * AES加密
     * @param data数据
     * @return
     * @throws InvalidCipherTextException
     */
    public static byte[] encrypt(byte[] data) throws InvalidCipherTextException
    {
        BufferedBlockCipher cipher = new PaddedBufferedBlockCipher(new CBCBlockCipher(new AESEngine()));
        cipher.init(true, keyParams);//秘钥
        byte[] encrypt = new byte[cipher.getOutputSize(data.length)];
        int size = cipher.processBytes(data, 0, data.length, encrypt, 0);
        byte[] encrypted = new byte[size + cipher.doFinal(encrypt, size)];
        System.arraycopy(encrypt, 0, encrypted, 0, encrypted.length);
        return encrypted;
    }

二、AES解密

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    /**
     * AES解密
     * @param data数据
     * @return
     * @throws InvalidCipherTextException
     */
    public static byte[] decrypt(byte[] data) throws InvalidCipherTextException
    {
        BufferedBlockCipher cipher = new PaddedBufferedBlockCipher(new CBCBlockCipher(new AESEngine()));
        cipher.init(false, keyParams);//
        byte[] decrypt = new byte[cipher.getOutputSize(data.length)];
        int length = cipher.processBytes(data, 0, data.length, decrypt, 0);
        byte[] decrypted = new byte[length + cipher.doFinal(decrypt, length)];
        System.arraycopy(decrypt, 0, decrypted, 0, decrypted.length);
        return decrypted;
    }

三、Gizp压缩和解压缩

这一个部分网上有很多，比如下面这个大神的。
Java压缩技术（四） GZIP——Java原生实现

1. 压缩

/**
* 数据压缩
*
* @param is
* @param os
* @throws Exception
*/
public static void compress(InputStream is, OutputStream os)
  throws Exception {

GZIPOutputStream gos = new GZIPOutputStream(os);

  int count;
  byte data[] = new byte[BUFFER];
  while ((count = is.read(data, 0, BUFFER)) != -1) {
gos.write(data, 0, count);
}

gos.finish();

gos.flush();
gos.close();
}

2.解压缩

/**
* 数据解压缩
*
* @param is
* @param os
* @throws Exception
*/
public static void decompress(InputStream is, OutputStream os)
  throws Exception {

GZIPInputStream gis = new GZIPInputStream(is);

  int count;
  byte data[] = new byte[BUFFER];
  while ((count = gis.read(data, 0, BUFFER)) != -1) {
os.write(data, 0, count);
}

gis.close();
}

四、简单示例

我们创建一个java程序模拟后台，创建一个android程序当做客户端。

1.后台(java控制台程序模拟)
主程序部分

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/**
* @author xiaoming
* @time 2015年5月30日下午5:01:01
* @说明 AesDemo
*/
public class AesDemo {

    public static void main(String[] args) {

        test();

    }

    public static void test() {
        ServerSocket ss = null;
        Socket s  = null;
        DataInputStream dis = null;
        DataOutputStream dos = null;
        try {
            ss = new ServerSocket(10000);
            s = ss.accept();
  //========================获取请求部分==========================
            dis = new DataInputStream(s.getInputStream());
            //读取数据
            byte[] recData = (new TcpUtil()).readData(dis);
            System.out.println("长度：" + recData.length);
            // //解压缩
            byte[] uncompress = GZipUtils.decompress(recData);
            // 解密
            byte[] decrypt = AESUtil.decrypt(uncompress);
            System.out.println("解密前:" + new String(uncompress));
            System.out.println("解密后:" + new String(decrypt));

            //======================响应部分================================
            dos = new DataOutputStream(s.getOutputStream());
            byte[] respData = "傻逼傻逼蹦擦擦".getBytes();
            // 加密
            byte[] encrypt = AESUtil.encrypt(respData);
            // //压缩
            byte[] compress = GZipUtils.compress(encrypt);
            dos.writeInt(compress.length);// 把数据的长度写过去
            dos.write(compress);
            dos.flush();
            s.shutdownOutput();
        } catch (InvalidCipherTextException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                // 关闭资源
                if (dis != null) {
                    dis.close();
                }
                if (dos != null) {
                    dos.close();
                }
                if (s != null) {
                    s.close();
                }
                if (ss != null) {
                    ss.close();
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

}

上面读取数据时候使用的: byte[] recData = (new TcpUtil()).readData(dis);进行了封装。TcpUtil类如下：

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/**
* @author qiwenming
* @time 2015年5月30日下午4:16:45
* @说明 Tcp请求的工具类简单的实现一哈
*/
public class TcpUtil {

    /**
     * 读取数据
     * @throws IOException
     */
    public static byte[] readData(DataInputStream dis) throws IOException{
        //数据的长度
        int length = dis.readInt();
        int tmpLength = 1024; // 每次读取最大缓冲区大小
        byte[] ret = new byte[length];//读取到流
        int readed = 0, offset = 0, left = length;
        byte[] bs = new byte[tmpLength];
        while (left > 0)
        {
            try
            {
                readed = dis.read(bs, 0, Math.min(tmpLength, left));
                if (readed == -1)
                    break;
                System.arraycopy(bs, 0, ret, offset, readed);
            }
            finally
            {
                offset += readed;
                left -= readed;
            }
        }
        return ret;
    }

}

2.android端

我们主要请求一个数据使一哈。

Activiy中的主要代码：

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    /**
     * 测试一哈
     * @param v
     */
    public void toTest(View v){
        String resMsg = "写代码真累";
        reqCleEdt.setText(resMsg);
        try {
            byte[] reqData = resMsg.getBytes();
            //加密
            byte[] encrypt =AESUtil.encrypt(reqData);
            reqCipEdt.setText(new String(encrypt));
            //压缩
            final byte[] compress = GZipUtils.compress(encrypt);
            new Thread(){
                public void run() {
                    try {
                        byte[] respData = new TcpUtil().requstData(compress);

                        //解压缩
                          final byte[] uncompress = GZipUtils.decompress(respData);
                        //解密
                        final byte[] decrypt = AESUtil.decrypt(uncompress);

                        runOnUiThread(new Runnable() {
                            public void run() {
                                respCleEdt.setText(new String(decrypt));
                                respCipEdt.setText(new String(uncompress));
                            }
                        });
                    } catch (InvalidCipherTextException e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                    } catch (Exception e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                    }
                };
            }.start();


        } catch (InvalidCipherTextException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

上面用到的获取响应数据的方法：byte[] respData = new TcpUtil().requstData(compress);我进行了封装，如下：

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/**
* @author qiwenming
* @time 2015年5月30日下午4:16:45
* @说明 Tcp请求的工具类简单的实现一哈
*/
public class TcpUtil {

    private OutputStream outputStream;
    private InputStream inputStream;
    private Socket socket;

    /**
     * 请求数据
     * @return
     */
    public byte[] requstData(byte[] data) throws Exception{
        try{
            if(socket==null){
                socket = new Socket("192.168.1.106",10000);
            }
            outputStream = socket.getOutputStream();
            DataOutputStream dos = new DataOutputStream(outputStream);
            dos.writeInt(data.length);
            dos.write(data);//把数据的长度写过去
            dos.flush();
            socket.shutdownOutput();//数据发完
            byte[] recData = responseData();
            return recData;
        }finally{
        // disconnect();
        }

    }

    /**
     * 响应的数据
     * @throws IOException
     */
    public byte[] responseData() throws IOException{
        inputStream = socket.getInputStream();
        DataInputStream dis = new DataInputStream(inputStream);
        //数据的长度
        int length = dis.readInt();
        int tmpLength = 1024; // 每次读取最大缓冲区大小
        byte[] ret = new byte[length];//读取到流
        int readed = 0, offset = 0, left = length;
        byte[] bs = new byte[tmpLength];
        while (left > 0)
        {
            try
            {
                readed = dis.read(bs, 0, Math.min(tmpLength, left));
                if (readed == -1)
                    break;
                System.arraycopy(bs, 0, ret, offset, readed);
            }
            finally
            {
                offset += readed;
                left -= readed;
            }
        }
        return ret;
    }

    /**
     * 关闭资源
     * @throws IOException
     */
    public void disconnect() throws IOException
    {
        if (outputStream != null)
        {
            outputStream.close();
        }
        if (inputStream != null)
        {
            inputStream.close();
        }
        if (socket != null && !socket.isClosed())
        {
            socket.shutdownInput();
            socket.shutdownOutput();
            socket.close();
        }
    }
}

五、运行结果

如果你在使用的使用GZIP压缩错误的话，使用第三方的包（commons-compress），就ok了。

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