Android常用加解密算法

来源：互联网发布：win10软件找不到了编辑：程序博客网时间：2024/06/05 06:14

数据安全，不管是对于企业还是个人都是十分重要。而作为一个移动开发者，我们更需要去考虑数据传输的安全性，去保护企业及个人信息安全。在Java,Android语言中，有许多的常用加解密算法，例如：对称加密算法AES,DES,3DES，非对称加密算法RSA,经典哈希算法MD5,SHA.

对称加密算法：加密秘钥和解密秘钥相同例：AES,DES,3DES

非对称加密算法：有公钥和秘钥，公钥加密私钥解密，私钥加密公钥解密。例：RSA

哈希算法：加解密是不可逆的例：MD5,SHA

常用加解密算法

1.AES算法(Advanced Encryption Standard 高级数据加密标准)

AES：高级数据加密标准，能够有效抵御已知的针对DES算法的所有攻击
特点：密钥建立时间短、灵敏性好、内存需求低、安全性高
Java实现

1).生成秘钥

KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("AES");//密钥生成器keygen.init(128);  //默认128，获得无政策权限后可为192或256SecretKey secretKey = keyGen.generateKey();//生成密钥byte[] key = secretKey.getEncoded();//密钥字节数组

2).AES加密

SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "AES");//恢复密钥Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");//Cipher完成加密或解密工作类cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);//对Cipher初始化，解密模式byte[] cipherByte = cipher.doFinal(data);//加密data

3).AES解密

SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "AES");//恢复密钥Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");//Cipher完成加密或解密工作类cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);//对Cipher初始化，解密模式byte[] cipherByte = cipher.doFinal(data);//解密data

2.DES算法(Data Encryption Standard 数据加密标准)

DES：数据加密标准，是对称加密算法领域中的典型算法
特点：密钥偏短（56位）、生命周期短（避免被破解）
Java实现

1）生成密钥

KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("DES");//密钥生成器keyGen.init(56);//初始化密钥生成器SecretKey secretKey = keyGen.generateKey();//生成密钥byte[] key = secretKey.getEncoded();//密钥字节数组

2）加密

SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "DES");//恢复密钥Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES");//Cipher完成加密或解密工作类cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);//对Cipher初始化，加密模式byte[] cipherByte = cipher.doFinal(data);//加密data

3）解密

SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "DES");//恢复密钥Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES");//Cipher完成加密或解密工作类cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);//对Cipher初始化，解密模式byte[] cipherByte = cipher.doFinal(data);//解密data

3.3DES算法(Triple DES、DESede，三重DES加密算法)

3DES：将密钥长度增至112位或168位，通过增加迭代次数提高安全性
缺点：处理速度较慢、密钥计算时间较长、加密效率不高
Java实现

1）生成密钥

KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("DESede");//密钥生成器keyGen.init(168);  //可指定密钥长度为112或168，默认为168   SecretKey secretKey = keyGen.generateKey();//生成密钥byte[] key = secretKey.getEncoded();//密钥字节数组

2）3DES加密

SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "DESede");//恢复密钥Cipher cipher = Cipher.getInstance("DESede");//Cipher完成加密或解密工作类cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);//对Cipher初始化，解密模式byte[] cipherByte = cipher.doFinal(data);//加密data

3）3DES解密

SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "DESede");//恢复密钥Cipher cipher = Cipher.getInstance("DESede");//Cipher完成加密或解密工作类cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);//对Cipher初始化，解密模式byte[] cipherByte = cipher.doFinal(data);//解密data

4.RSA算法

RSA公钥加密算法是1977年由罗纳德·李维斯特（Ron Rivest）、阿迪·萨莫尔（Adi Shamir）和伦纳德·阿德曼（Leonard Adleman）一起提出的。1987年首次公布，当时他们三人都在麻省理工学院工作。RSA就是他们三人姓氏开头字母拼在一起组成的。

RSA算法原理如下：
1.随机选择两个大质数p和q，p不等于q，计算N=pq；
2.选择一个大于1小于N的自然数e，e必须与(p-1)(q-1)互素。
3.用公式计算出d：d×e = 1 (mod (p-1)(q-1)) 。
4.销毁p和q。

1)生成秘钥

通过openssl工具生成RSA的公钥和私钥
RSA密钥的生成与配置

2)获取公钥

    private PublicKey getPublicKey(){        PublicKey publicKey = null;        try {            InputStream in =  RSAApp.instance.getResources().getAssets().open("rsa_public_key.pem");            BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));            String readLine = null;            StringBuilder sb = new StringBuilder();            while ((readLine = br.readLine()) != null) {                if (readLine.charAt(0) == '-') {                    continue;                } else {                    sb.append(readLine);                }            }            KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");            byte[] buffer=Base64.decode(sb.toString());            EncodedKeySpec keySpec = new X509EncodedKeySpec(buffer);            publicKey = keyFactory.generatePublic(keySpec);            return publicKey;        } catch (Exception e) {        }        return publicKey;    }

3)获取私钥

 private PrivateKey getPrivateKey(){        PrivateKey privateKey = null;        try {            InputStream in = RSAApp.instance.getResources().getAssets().open("pkcs8_rsa_private_key.pem");            BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(in));            String readLine = null;            StringBuilder sb = new StringBuilder();            while ((readLine = br.readLine()) != null) {                if (readLine.charAt(0) == '-') {                    continue;                } else {                    sb.append(readLine);                }            }            in.close();            KeyFactory keyFactory = KeyFactory.getInstance("RSA");            byte[] buffer= Base64.decode(sb.toString());            EncodedKeySpec privateKeySpec = new PKCS8EncodedKeySpec(buffer);            privateKey = keyFactory.generatePrivate(privateKeySpec);            return privateKey;        } catch (Exception e) {        }        return privateKey;    }

4)公钥加密

    public String encode(String str) {        if (TextUtils.isEmpty(str)) {            return str;        }        try {            Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA/ECB/PKCS1Padding");            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, getPublicKey());            byte[] enBytes = cipher.doFinal(str.getBytes());            return Base64.encode(enBytes);        } catch (Exception e) {        }        return str;    }

5)私钥解密

    public String decode(String str) {        if (TextUtils.isEmpty(str)) {            return str;        }        try {            Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA/ECB/PKCS1Padding");            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, getPrivateKey());            byte[] base64 = Base64.decode(str);            byte[] deBytes = cipher.doFinal(base64);            return new String(deBytes, "UTF-8");        } catch (Exception e) {        }        return "";    }

5.MD5算法

MD5加密有哪些特点？

压缩性：任意长度的数据，算出的MD5值长度都是固定的。
容易计算：从原数据计算出MD5值很容易。
抗修改性：对原数据进行任何改动，哪怕只修改1个字节，所得到的MD5值都有很大区别。
强抗碰撞：已知原数据和其MD5值，想找到一个具有相同MD5值的数据（即伪造数据）是非常困难的。

MD5应用场景：

一致性验证
数字签名
安全访问认证

java加密

 public static String md5(String string) {        if (TextUtils.isEmpty(string)) {            return "";        }        MessageDigest md5 = null;        try {            md5 = MessageDigest.getInstance("MD5");            byte[] bytes = md5.digest(string.getBytes());            String result = "";            for (byte b : bytes) {                String temp = Integer.toHexString(b & 0xff);                if (temp.length() == 1) {                    temp = "0" + temp;                }                result += temp;            }            return result;        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {            e.printStackTrace();        }        return "";    }

注意：不管是对称加密还是非对称加密，加密的填充方式也是十分重要的。

android系统的RSA实现填充方式是”RSA/None/NoPadding”，而标准JDK实现是”RSA/None/PKCS1Padding”,当与服务器交互时，需要注意加密的填充方式。

算法密钥长度默认密钥长度工作模式填充方式 DES 56 56 ECB、CBC、PCBC、CTR、CTS、CFB、CFB8-CFB128、OFB、OFB8-OFB128 NoPadding、PKCS5Padding、ISO10126Padding 3DES 112、168 168 ECB、CBC、PCBC、CTR、CTS、CFB、CFB8-CFB128、OFB、OFB8-OFB128 NoPadding、PKCS5Padding、ISO10126Padding AES 128、192、256 128 ECB、CBC、PCBC、CTR、CTS、CFB、CFB8-CFB128、OFB、OFB8-OFB128 NoPadding、PKCS5Padding、ISO10126Padding

参考文献

Java利用DES/3DES/AES 三种算法分别实现对称加密
Android数据加密之Rsa加密
Android数据加密之Aes加密
Android数据加密之Des加密
Android数据加密之MD5加密

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