java 加密技术(一)
来源：互联网 发布：贾森基德生涯数据 编辑：程序博客网 时间：2024/05/26 12:57
java 加密技术(一)
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1. java安全介绍
2. Base64加密
3. 消息摘要–MD
4. SHA消息摘要
1 java安全介绍
1.1 java安全组成
- JCA (java Cryptography Architecture) java加密体系结构
- JCE (java Cryptography Extension) java加密扩展包
- JSSE(java Secure Socket Extension) java安全套接字的扩展包
- JAAS (java Authentication and Authentication Service) java鉴别与安全服务
1.2 相关java包
- java.security :信息摘要相关的包
- javax.crypto: 安全消息摘要,消息验证码
- java.net.ssl : 安全套接字
1.3 扩展jar包
- Bouncy Castle
- Commons Codec (Apache提供; Base64,二进制,十六进制, 字符集编码; Url编码/解码)
2 Base64加密
2.1 Base64介绍
严格意义上,Base64算法不算是加解密算法,主要是进行编码工作,它可以将特殊字符编码成非特殊字符.但是存储空间会比加密之前的文件存储空间多出1/3.
2.2 代码实现
下面我们简称java提供的jar包实现叫做jdk实现,Bouncy Castle的实现叫做BC实现, Commons Codec实现叫做CC实现.
package screte;import java.util.Base64;import java.util.Base64.Decoder;import java.util.Base64.Encoder;public class Base64Test {public static String src = "i am gc base64";public static void main(String[] args) { //jdk对Base64编码的支持 System.out.println("=====jdkBase64编码测试====="); jdkBase64(); System.out.println("=========================="); System.out.println("=====CommonsCodec的Base64实现====="); commonsCodecBase64(); System.out.println("=========================="); System.out.println("=====BouncyCastle的Base64实现====="); bouncyCastleBase64(); System.out.println("==========================");}public static void jdkBase64(){ //加密 //获取Encoder对象 Encoder encoder = Base64.getEncoder(); //用Encoder对象对字符串进行加密 byte[] result = encoder.encode(src.getBytes()); System.out.println("Base64编码之后::"+new String(result)); //解密 //获取Decoder对象 Decoder decoder = Base64.getDecoder(); //用Decoder对象对加密之后的文件进行解密 result = decoder.decode(result); System.out.println("将result解码之后:"+new String(result));}public static void commonsCodecBase64(){ //commonscodec的方便之处在于直接用Base64.encoderBase64和Base64.decoderBase64进行加解密 //加密 byte[] result = org.apache.commons.codec.binary.Base64.encodeBase64(src.getBytes()); System.out.println("Base64编码之后:"+new String(result)); //解密 result = org.apache.commons.codec.binary.Base64.decodeBase64(result); System.out.println("Base64解密之后:"+new String(result));}public static void bouncyCastleBase64(){ //加密 byte[] result = org.bouncycastle.util.encoders.Base64.encode(src.getBytes()); System.out.println("Base64编码之后:"+new String(result)); //解密 result = org.bouncycastle.util.encoders.Base64.decode(result); System.out.println("Base64解密之后:"+new String(result));}//运行结果如下/* =====jdkBase64编码测试===== Base64编码之后::aSBhbSBnYyBiYXNlNjQ= 将result解码之后:i am gc base64 ========================== =====CommonsCodec的Base64实现===== Base64编码之后:aSBhbSBnYyBiYXNlNjQ= Base64解密之后:i am gc base64 ========================== =====BouncyCastle的Base64实现===== Base64编码之后:aSBhbSBnYyBiYXNlNjQ= Base64解密之后:i am gc base64 ========================== */}其实无论是bc或者cc都提供了static方法对Base64加解密进行很好的操作支持
不建议使用jdk提供的方法进行操作
2.3 Base64应用场景
base64其实不算是加密,可以说是一种转码.比如对一些特殊字符的处理; 对文件内容的转码等.
3 消息摘要–MD
3.1 介绍
MD家族包括MD2, MD4, MD5,他们生成的消息摘要都是128位. 安全性上的比较也是越来越安全.
JDK仅仅提供了MD2,MD5的实现.
3.2 代码实现
package secret;import java.security.MessageDigest;import java.security.NoSuchAlgorithmException;import org.apache.commons.codec.binary.Hex;import org.apache.commons.codec.digest.DigestUtils;import org.bouncycastle.crypto.Digest;import org.bouncycastle.crypto.digests.MD4Digest;import org.bouncycastle.crypto.digests.MD5Digest;public class MDTest {public static String src = "i am gc MD";public static void main(String[] args) { System.out.println("=====jdk提供的MD5====="); jdkMD5(); System.out.println("====================="); System.out.println("=====jdk提供的MD2====="); jdkMD2(); System.out.println("====================="); System.out.println("=====BC提供的MD4====="); bcMD4(); System.out.println("====================="); System.out.println("=====BC提供的MD5====="); bcMD5(); System.out.println("====================="); System.out.println("=====CC提供的MD5====="); ccMD5(); System.out.println("====================="); System.out.println("=====CC提供的MD2====="); ccMD2(); System.out.println("====================="); //运行结果 /*=====jdk提供的MD5===== 信息摘要之后的src: 8a63f68d49d7acfa716602e9ab620394 ===================== =====jdk提供的MD2===== 信息摘要之后的src: 2d2df5c04ceeaac31bdffb019ccd03c8 ===================== =====BC提供的MD4===== 信息摘要之后的src: 5ff5d77df559660ed4ff19ac2f5e2e2a ===================== =====BC提供的MD5===== 信息摘要之后的src: 8a63f68d49d7acfa716602e9ab620394 ===================== =====CC提供的MD5===== 信息摘要之后的src: 8a63f68d49d7acfa716602e9ab620394 ===================== =====CC提供的MD2===== 信息摘要之后的src: 2d2df5c04ceeaac31bdffb019ccd03c8 ===================== */}/* * jdkMD5方法 */public static void jdkMD5(){ try { //jdk提供的MessageDegest类 创建对象时候需要传入参数,可以是MD5, MD2 MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD5"); byte[] result = md.digest(src.getBytes()); //因为digest方法返回的使一个byte数组,如果想输出字符串,必须将byte数组转化成16进制等,但是jdk并没有提供这样的方法,所以你可以选择自己写或者使用bc或cc提供的方法 //现在我们借助cc提供的方法 //输出32位16进制数 System.out.println("信息摘要之后的src: "+Hex.encodeHexString(result)); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); }}/* * jdkMD2信息摘要 */public static void jdkMD2(){ try { //jdk提供的MessageDegest类 创建对象时候需要传入参数,可以是MD5, MD2 MessageDigest md = MessageDigest.getInstance("MD2"); byte[] result = md.digest(src.getBytes()); //因为digest方法返回的使一个byte数组,如果想输出字符串,必须将byte数组转化成16进制等,但是jdk并没有提供这样的方法,所以你可以选择自己写或者使用bc或cc提供的方法 //现在我们借助cc提供的方法 //输出32位16进制数 System.out.println("信息摘要之后的src: "+Hex.encodeHexString(result)); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); }}//bc实现MD4public static void bcMD4(){ //Digest是一个借口,MD4Degist仅仅是一个实现类 Digest digest = new MD4Digest(); //进行摘要 digest.update(src.getBytes(), 0 , src.getBytes().length); //获取算法摘要出来的长度 byte[] result = new byte[digest.getDigestSize()]; //摘要的输出到变量里 digest.doFinal(result, 0); //进行转换输出 System.out.println("信息摘要之后的src: "+Hex.encodeHexString(result));}/* * bc实现MD5 * 跟bc实现MD4相似,在此不再加注释 */public static void bcMD5(){ Digest digest = new MD5Digest(); digest.update(src.getBytes(), 0, src.getBytes().length); byte[] result = new byte[digest.getDigestSize()]; digest.doFinal(result, 0); System.out.println("信息摘要之后的src: "+Hex.encodeHexString(result));}/* * cc对MD5的实现 */public static void ccMD5(){ //说实话.CC提供的DegistUtils工具类对信息摘要的实现真的是简单至极 String result = DigestUtils.md5Hex(src.getBytes()); System.out.println("信息摘要之后的src: "+result);}/* * cc对MD2的实现 */public static void ccMD2(){ //说实话.CC提供的DegistUtils工具类对信息摘要的实现真的是简单至极 //但是CC做了个偷工减料的地方,CC仅仅是对jdk中MessageDegist的简单包装,所以CC中支持md4的实现 String result = DigestUtils.md2Hex(src.getBytes()); System.out.println("信息摘要之后的src: "+result);}}3.3 MD5的应用
可以对用户注册的注册密码进行MD5消息摘要处理,然后再存数据库.当用户登陆时候,对用户输入的密码再次进行MD5,之后在与数据库中的MD5码进行比对.这样能够很好的对密码进行保护.但是要记住:MD5仅仅是单向的,不可逆的.
4 SHA消息摘要
4.1 介绍
SHA是一种安全散列算法,也是固定长度的消息摘要. 包括:SHA-1, SHA-2(SHA-224,SHA-256, SHA-384, SHA-512)
她是在MD4演变出来的
SHA-224等等后面的数字都使摘要的长度,比如SHA-224摘要出来的长度就是224位
这里面只有SHA-224 jdk没有提供实现
4,2 代码实现
package secret;import java.security.MessageDigest;import org.apache.commons.codec.binary.Hex;import org.apache.commons.codec.digest.DigestUtils;import org.bouncycastle.crypto.Digest;import org.bouncycastle.crypto.digests.SHA1Digest;import org.bouncycastle.crypto.digests.SHA224Digest;public class SHATest { public static String src = "i am gc SHA"; public static void main(String[] args) { System.out.println("=====jdk提供的SHA1====="); jdkSHA1(); System.out.println("====================="); System.out.println("=====bc提供的SHA1====="); bcSHA1(); System.out.println("====================="); System.out.println("=====cc提供的SHA1====="); ccSHA1(); System.out.println("====================="); System.out.println("=====bc提供的SHA-256====="); jdkSHA256(); System.out.println("====================="); System.out.println("=====bc提供的SHA224====="); bcSHA224(); System.out.println("====================="); //运行结果 /* =====jdk提供的SHA1===== 消息摘要之后:02470457fc2738acb459ee266dd66976324ee5b8 ===================== =====bc提供的SHA1===== 消息摘要之后:02470457fc2738acb459ee266dd66976324ee5b8 ===================== =====cc提供的SHA1===== 消息摘要之后:02470457fc2738acb459ee266dd66976324ee5b8 ===================== =====bc提供的SHA-256===== 消息摘要之后:dd855bed3dce767ad1ce3f051b8d6fba12a0c00fe2feaa142ca37f2ae88fbca3 ===================== =====bc提供的SHA224===== 消息摘要之后:f2a63bc30d2d8fcebc9b5aa4f660b6f422328731588346dbd55a1a2f ===================== */ } /* * jdk对SHA算法实现 */ public static void jdkSHA1() { try { byte[] result; MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("SHA1"); result = digest.digest(src.getBytes()); System.out.println("消息摘要之后:" + Hex.encodeHexString(result)); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } /* * bc实现SHA1 */ public static void bcSHA1() { // 因为都是用Digest接口里的方法,在MD代码里已经注释了,这里就不再叙述 Digest digest = new SHA1Digest(); digest.update(src.getBytes(), 0, src.getBytes().length); byte[] result = new byte[digest.getDigestSize()]; digest.doFinal(result, 0); System.out.println("消息摘要之后:" + Hex.encodeHexString(result)); } /* * jdk对SHA-256的支持 */ public static void jdkSHA256() { try { byte[] result; MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("SHA-256"); result = digest.digest(src.getBytes()); System.out.println("消息摘要之后:" + Hex.encodeHexString(result)); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } /* * bc实现SHA224 */ public static void bcSHA224() { // 因为都是用Digest接口里的方法,在MD代码里已经注释了,这里就不再叙述 Digest digest = new SHA224Digest(); digest.update(src.getBytes(), 0, src.getBytes().length); byte[] result = new byte[digest.getDigestSize()]; digest.doFinal(result, 0); System.out.println("消息摘要之后:" + Hex.encodeHexString(result)); } /* * cc对SHA1的实现 * 其实也是对jdk的包装 */ public static void ccSHA1(){ String result = DigestUtils.sha1Hex(src.getBytes()); System.out.println("消息摘要之后:" +result); } /* * 其余的SHA实现都与上面的方法相同 */}4.3 应用
一些证书中的指纹摘要
对发送的消息进行验证,消息是否被篡改
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