对称加密算法之DES与AES的使用
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发布时间：2024-09-25 17:32
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时间：2024-11-20 07:16
加密和解密时使用相同的密钥，这种加密方法称为对称加密
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流加密：按顺序一个一个加密，如文本：123456，则先加密1再加密2，以此类推块加密：分块分组加密，如文本：123456，若分3组，则先加密12，再加密34，以此类推常见加密算法
DESAES特点
加密速度快, 可以加密大文件密文可逆, 一旦密钥文件泄漏, 就会导致数据暴露加密后再ASCII编码表找不到对应字符, 出现乱码一般结合Base64使用，防止乱码DES的使用DES是数据加密标准，是一种使用密钥加密的块算法。
Java的Cipher类供加密和解密功能，在线文档：https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/javax/crypto/Cipher.html
public static void main(String[] args) throws Exception {// 原文String input = "Hello Word";// 使用des进行加密，密钥必须是8个字节String key = "12345678";// 获取Cipher对象的算法String transformation = "DES";// 指定获取密钥的算法String algorithm = "DES";String encrypt = encrypt(input, key, transformation, algorithm);System.out.println("加密:" + encrypt);String decrypt = dncrypt(encrypt, key, transformation, algorithm);System.out.println("解密:" + decrypt);}/** * 加密数据 */private static String encrypt(String input, String key, String transformation, String algorithm) throws Exception {// 获取加密对象Cipher cipher = Cipher.getInstance(transformation);// 指定秘钥规则：传入密钥的字节数组与指定的算法SecretKeySpec sks = new SecretKeySpec(key.getBytes(), algorithm);// 初始化加密对象: 指定加密模式与秘钥规则cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, sks);// 开始加密byte[] bytes = cipher.doFinal(input.getBytes());// 打印密文,由于bytes字节数字中存在负数，即ascii码有负数，解析不出来，将输出乱码System.out.println("bytes = " + new String(bytes));// 对字节数字进行Base64编码return Base64.encode(bytes);}/** * 解密数据 */private static String dncrypt(String input, String key, String transformation, String algorithm) throws Exception {// 获取Cipher对象Cipher cipher = Cipher.getInstance(transformation);// 指定秘钥规则：传入密钥的字节数组与指定的算法SecretKeySpec sks = new SecretKeySpec(key.getBytes(), algorithm);// 初始化解密对象: 指定解密模式与秘钥规则cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, sks);// 解密byte[] bytes = cipher.doFinal(Base64.decode(input));return new String(bytes);}bytes = ?Rd???? h?? 加密:01Jk6AecyqnqsABousAVIA==解密:Hello WordAES的使用AES是高级加密标准，用来替代DES。
public static void main(String[] args) throws Exception {// 原文String input = "Hello Word";// AES加密算法：密匙必须是16个字节String key = "1234567891234567";// 获取Cipher对象的算法String transformation = "AES";// 指定获取密钥的算法String algorithm = "AES"; String encrypt = encrypt(input, key, transformation, algorithm);System.out.println("加密:" + encrypt);String decrypt = dncrypt(encrypt, key, transformation, algorithm);System.out.println("解密:" + decrypt);}```javabytes = ??F?p??Ny?|08?k2加密:/fZGj3CTnE5503wwONlrMg==解密:Hello WordBase64算法Base64算法不是加密算法，是用于传输8Bit字节码的可读性编码算法之一。
可读性编码不改变信息内容，只改变信息内容的表现形式
Base64是说在编码过程中使用了64种字符：大写A到Z、小写a到z、数字0到9、“+”和“/”
构成
26个小写字母： a - z 26个大写字母： A - Z10 个数字： 0 - 92个符号： + /算法原理
base64是3个字节为一组，一个字节 8位，一共就是24位 ，然后把3个字节转成4组，每组6位（3 * 8 = 4 * 6 = 24）。
当每组6位时则缺少2位，在高位进行补0 ，于是控制了base64的取值范围在0-63位，所以就叫base64（00111 111 = 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 =63）
注意：
由于base64是三个字节一组 ，当一组三个字节位数不够的时候，会使用等号来补齐。
public static void main(String[] args) throws Exception {System.out.println(Base64.encode("1".getBytes()));System.out.println(Base64.encode("12".getBytes()));System.out.println(Base64.encode("123".getBytes()));// UTF-8编码下：一个汉字站3个字节System.out.println(Base64.encode("中国".getBytes("UTF-8")));// GBK编码下：一个汉字站2个字节System.out.println(Base64.encode("中国".getBytes("GBK")));}DESAES0加密模式ECB :
电子密码本， 需要加密的消息按照块密码的块大小被分为数个块，并对每个块进行独立加密
可以并行处理数据，但同样的原文生成同样的密文, 不能很好的保护数据
CBC
密码块链接. 每个明文块先与前一个密文块进行异或后，再进行加密。在这种方法中，每个密文块都依赖于它前面的所有明文块
同样的原文生成的密文不一样，但串行处理数据速度慢
填充模式当需要按块处理的数据的数据长度不符合块处理需求时, 会按照一定的方法规则填充满块
NoPadding：不填充
DESAES1PKCS5Padding：填充
DESAES2注意：
默认情况下, 加密模式和填充模式为 : ECB/PKCS5Padding。如果使用CBC模式, 在初始化Cipher对象时, 需要添加初始化向量IV参数 : IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(key.getBytes());
测试加密模式与填充模式Cipher的加密类型如下： 1.使用默认ECB加密模式与PKCS5Padding填充模式
DESAES3bytes = ?Rd???? h?? 加密:01Jk6AecyqnqsABousAVIA==解密:Hello Word2.明确指定ECB加密模式和PKCS5Padding填充模式
DESAES5bytes = ?Rd???? h?? 加密:01Jk6AecyqnqsABousAVIA==解密:Hello Word3.明确指定ECB加密模式和NoPadding填充模式
此时原文必须为8byte的整数倍，否则报错：Input length not multiple of 8 bytes
DESAES7 String encrypt = encrypt(input, key, transformation, algorithm);System.out.println("加密:" + encrypt);String decrypt = dncrypt(encrypt, key, transformation, algorithm);System.out.println("解密:" + decrypt);}DESAES94.明确指定CBC加密模式和PKCS5Padding填充模式
加密速度快, 可以加密大文件密文可逆, 一旦密钥文件泄漏, 就会导致数据暴露加密后再ASCII编码表找不到对应字符, 出现乱码一般结合Base64使用，防止乱码0加密速度快, 可以加密大文件密文可逆, 一旦密钥文件泄漏, 就会导致数据暴露加密后再ASCII编码表找不到对应字符, 出现乱码一般结合Base64使用，防止乱码1原文：https://juejin.cn/post/7102726486603333662