MD5+DES在C#.NET与Java/Android中的加解密使用

一、背景

后台（C#.NET）使用一个MD5+DES的加解密算法，查了下，很多网友都使用了这个算法。在Android里，也需要这个算法，如何把这个加解密算法切换成Java版，成了难题。毕竟好久没涉及到这一块了，只知道：

MD5（Message-Digest Algorithm 5，信息-摘要算法5）：是一种信息摘要算法、哈希算法，不可逆；
DES（Data Encryption Standard，数据加密标准）：是一种对称加密算法，加解密需要同一个密钥；
AES（Advanced Encryption Standard，高级加密标准）， 也是一种对称加密算法，是DES的升级版。

目前来说，DES比较脆弱，所以推荐用AES。

核心算法都是一样的，各种语言都封装好了，就是如何使用的问题。为了弄懂C#中的代码，竟然把11G多的VS2017也给安装了（在线编译工具无法编译通过，最后在VS中改了才可以，推荐：http://ideone.com/）。经过一番折腾，终于切换成功。

二、C#源码

从网上把解密的算法也一起复制过来研究

#region ========加密========/// <summary>/// 加密/// </summary>/// <param name="Text"></param>/// <returns></returns>public static string Encrypt(string Text){    return Encrypt(Text, "Ralap");}/// <summary> /// 加密数据 /// </summary> /// <param name="Text"></param> /// <param name="sKey"></param> /// <returns></returns> public static string Encrypt(string Text, string sKey){    DESCryptoServiceProvider des = new DESCryptoServiceProvider();    byte[] inputByteArray;    inputByteArray = Encoding.Default.GetBytes(Text);    des.Key = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(System.Web.Security.FormsAuthentication.HashPasswordForStoringInConfigFile(sKey, "md5").Substring(0, 8));    des.IV = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(System.Web.Security.FormsAuthentication.HashPasswordForStoringInConfigFile(sKey, "md5").Substring(0, 8));    System.IO.MemoryStream ms = new System.IO.MemoryStream();    CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, des.CreateEncryptor(), CryptoStreamMode.Write);    cs.Write(inputByteArray, 0, inputByteArray.Length);    cs.FlushFinalBlock();    StringBuilder ret = new StringBuilder();    foreach (byte b in ms.ToArray())    {        ret.AppendFormat("{0:X2}", b);    }    return ret.ToString();}#endregion#region ========解密========/// <summary>/// 解密/// </summary>/// <param name="Text"></param>/// <returns></returns>public static string Decrypt(string Text){    return Decrypt(Text, "Ralap");}/// <summary> /// 解密数据 /// </summary> /// <param name="Text"></param> /// <param name="sKey"></param> /// <returns></returns> public static string Decrypt(string Text, string sKey){    DESCryptoServiceProvider des = new DESCryptoServiceProvider();    int len;    len = Text.Length / 2;    byte[] inputByteArray = new byte[len];    int x, i;    for (x = 0; x < len; x++)    {        i = Convert.ToInt32(Text.Substring(x * 2, 2), 16);        inputByteArray[x] = (byte)i;    }    des.Key = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(System.Web.Security.FormsAuthentication.HashPasswordForStoringInConfigFile(sKey, "md5").Substring(0, 8));    des.IV = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(System.Web.Security.FormsAuthentication.HashPasswordForStoringInConfigFile(sKey, "md5").Substring(0, 8));    System.IO.MemoryStream ms = new System.IO.MemoryStream();    CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, des.CreateDecryptor(), CryptoStreamMode.Write);    cs.Write(inputByteArray, 0, inputByteArray.Length);    cs.FlushFinalBlock();    return Encoding.Default.GetString(ms.ToArray());}#endregion

三、C#源码分析及替换MD5加密类

把这段代码复制过来，并不能使用，因为System.Web.Security报错。不会整，就想着换掉个方式，最后使用MD5CryptoServiceProvider类来替换，成功复原结果。如下：

using System;using System.Text;using System.Security.Cryptography;namespace ConsoleApp1{    class Program    {        static void Main(string[] args)        {            string key = "Ralap";            Console.WriteLine("==========加密=========");            string secret = Encrypt("Android, 你好！", key);            Console.WriteLine("result of Encrypt=" + secret);            Console.WriteLine("==========解密=========");            string data = Decrypt(secret, key);            Console.WriteLine("result of Decrypt=" + data);            Console.ReadKey();        }        #region ========加密========        public static string Encrypt(string Text, string sKey)        {            DESCryptoServiceProvider des = new DESCryptoServiceProvider();            byte[] inputByteArray;            inputByteArray = Encoding.UTF8.GetBytes(Text);            string md5 = Md5Hash(sKey).Substring(0, 8);            Console.WriteLine("md5=" + md5);            des.Key = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(md5);            des.IV = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(md5);            Console.WriteLine("Key=" + Bytes2Hex(des.Key));            System.IO.MemoryStream ms = new System.IO.MemoryStream();            CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, des.CreateEncryptor(), CryptoStreamMode.Write);            cs.Write(inputByteArray, 0, inputByteArray.Length);            cs.FlushFinalBlock();            return Bytes2Hex(ms.ToArray());        }        public static string Decrypt(string Text, string sKey)        {            DESCryptoServiceProvider des = new DESCryptoServiceProvider();            int len;            len = Text.Length / 2;            byte[] inputByteArray = new byte[len];            int x, i;            for (x = 0; x < len; x++)            {                i = Convert.ToInt32(Text.Substring(x * 2, 2), 16);                inputByteArray[x] = (byte)i;            }            string md5 = Md5Hash(sKey).Substring(0, 8);            des.Key = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(md5);            des.IV = ASCIIEncoding.ASCII.GetBytes(md5);            Console.WriteLine("Key=" + Bytes2Hex(des.Key));            System.IO.MemoryStream ms = new System.IO.MemoryStream();            CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, des.CreateDecryptor(), CryptoStreamMode.Write);            cs.Write(inputByteArray, 0, inputByteArray.Length);            cs.FlushFinalBlock();            return Encoding.UTF8.GetString(ms.ToArray());        }        private static string Md5Hash(string input)        {            MD5CryptoServiceProvider md5Hasher = new MD5CryptoServiceProvider();            byte[] data = md5Hasher.ComputeHash(Encoding.Default.GetBytes(input));            return Bytes2Hex(data);        }        private static string Bytes2Hex(byte[] bytes) {            StringBuilder sBuilder = new StringBuilder();            for (int i = 0; i < bytes.Length; i++)            {                sBuilder.Append(bytes[i].ToString("X2"));            }            return sBuilder.ToString();        }        #endregion    }}

运行结果如下：

注意：

1. 网上的Md5Hash()结果并没有转换成大写，所以掉坑了。
2. 因为这里使用到了中文，所以并没有使用Default默认编码，而使用UTF-8编码：Encoding.UTF8.GetBytes()和Encoding.UTF8.GetString()
3. . 另外，Md5Hash()的另一种写法：

public static string Md5Hash(string input){    MD5 md5Hash = MD5.Create();    byte[] data = md5Hash.ComputeHash(Encoding.UTF8.GetBytes(input));    return Bytes2Hex(data);}

四、Java版

对着C#，先获取key的MD5前8位，使用它作为key和iv，进行DES加解密。有坑的地方就是要全部转换成大写字母。其它没什么好说的，直接上代码和运行结果就一目了然：

package com.example;import java.security.MessageDigest;import javax.crypto.Cipher;import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;/** * File Name    : EncryptClass * Description  : * Author       : Ralap * Create Date  : 2017/3/19 * Version      : v1 */public class EncryptClass {    public static void main(String[] args) {        println("=========Java版=========");        String key = "Ralap";        println("=========加密=========");        String secret = encrypt("Android, 你好！", key);        println("result of encrypt=%s", secret);        println("========解密==========");        String data = decrypt(secret, key);        println("result of decrypt=%s", data);    }    /**     * 加密     *     * @param data      要加密的数据     * @param key       密钥     */    private static String encrypt(String data, String key) {        try {            // 获取key的MD5值            byte[] md5Bytes = MessageDigest.getInstance("MD5").digest(key.getBytes());            // md5值转换成十六进制（大写）            String md5 = bytes2Hex(md5Bytes).toUpperCase();            println("keyMD5=%s", md5);            // 并获取前8位作为真实的key            String pwd = md5.substring(0, 8);            println("pwd=%s", pwd);            // 使用DES 加密，key和iv都使用pwd            // 根据pwd，生成DES加密后的密钥，SecretKeySpec对象            SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(pwd.getBytes(), "DES");            // 根据pwd，创建一个初始化向量IvParameterSpec对象            IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(pwd.getBytes());            // 创建密码器，参数：算法/模式/填充            Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES/CBC/PKCS5Padding");            // 用key和iv初始化密码器，参1：opmode，操作模式-加密、解密等。            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey, iv);            // 执行（加密）并返回结果（字节数组）            byte[] resultBytes = cipher.doFinal(data.getBytes(""UTF-8""));            // 转换成十六进制（大写）            return bytes2Hex(resultBytes).toUpperCase();        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        }        return null;    }    /**     * 解密     *     * @param data      要解密的数据     * @param key       密钥     */    private static String decrypt(String data, String key) {        try {            // 把加密的十六进制字符串数据转换成字节数组            int len = data.length() >> 1;            byte[] dataBytes = new byte[len];            for (int i=0; i<len; i++) {                int index = i << 1;                dataBytes[i] = (byte)Integer.parseInt(data.substring(index, index + 2), 16);            }            // 获取key的MD5值            byte[] md5Bytes = MessageDigest.getInstance("MD5").digest(key.getBytes());            String pwd = bytes2Hex(md5Bytes).toUpperCase().substring(0, 8);            // 创建key和iv            SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(pwd.getBytes(), "DES");            IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(pwd.getBytes());            // DES 解密            Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES/CBC/PKCS5Padding");            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey, iv);            byte[] resultBytes = cipher.doFinal(dataBytes);            return new String(resultBytes, "UTF-8");        } catch (Exception e) {            e.printStackTrace();        }        return null;    }    /**     * 字节数组转换成十六进制字符串     */    private static String bytes2Hex(byte[] bytes) {        if (bytes == null) {            return null;        }        StringBuilder resultSB = new StringBuilder();        for (byte b : bytes) {            String hex = Integer.toHexString(b & 0xFF);            if (hex.length() < 2) {                resultSB.append("0");            }            resultSB.append(hex);        }        return resultSB.toString();    }    private static void println(String format, Object... args) {        System.out.println(String.format(format, args));    }}

运行结果：

说明：
1、创建密钥的一行代码：

SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(pwd.getBytes(), "DES");

也可以用这三行来创建：

DESKeySpec keySpec = new DESKeySpec(pwd.getBytes());SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance("DES");Key secretKey = keyFactory.generateSecret(keySpec);

2、服务器与客户端编码格式一定要一致，特别是原始数据含中文的情况