網路安全知識之對稱加密

1:DES加密

講解DES加密之前我們先來了解一下什麼是對稱加密.
對稱加密:採用單鑰密碼系統的加密方法，同一個金鑰可以同時用作資訊的加密和解密，這種加密方法稱為對稱加密，也稱為單金鑰加密。
對稱加密的使用率比較高,相對於非對稱加密來說,它是可逆的,只要知道金鑰就可以解析出明文.
由於資料傳輸容易暴露資訊,一般都會進行加密來處理,防止資訊暴露.不過對於DES加密,金鑰只有56位,破解還是很簡單的,不過基本的應用中可以進行使用.
DES加密演算法:把輸入的64位資料塊按位重新組合，並把輸出分為L0、R0兩部分，每部分各長32位，其置換規則為將輸入的第58位換到第一位,第50位換到第2位……依此類推,最後一位是原來的第7位。L0、R0則是換位輸出後的兩部分，L0是輸出的左32位，R0是右32位,例:設定換前的輸入值為D1D2D3……D64,則經過初始置換後的結果為:L0=D58D50……D8;R0=D57D49……D7。
經過16次迭代運算後,得到L16、R16,將此作為輸入，進行逆置換，逆置換正好是初始置換的逆運算，由此即得到密文輸出。

程式碼實現:

 public static void main(java.lang.String[] args) throws Exception {
        //DES代表的為DES加密,金鑰生成器
        KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("DES");
        //初始化56位金鑰生成器
        keyGen.init(56);
        //採用KeyGenerator規則生成金鑰
        SecretKey secretKey = keyGen.generateKey();
        //生成為金鑰陣列
 

        byte[] key = secretKey.getEncoded();

        /**
         * 1:取得金鑰
         * 2:例項化Cipher
         * 3:ENCRYPT_MODE模式進行加密
         */
        //取得金鑰
        SecretKey secretKey1 = new SecretKeySpec(key, "DES");
        //例項化Cipher完成加密或解密工作類
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES");
        ////對Cipher.ENCRYPT_MODE模式加密
 

        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey1);
        byte[] cipherByte = cipher.doFinal("張三".getBytes());//加密資料

        /**
         * 1:取得金鑰
         * 2:例項化Cipher
         * 3:Cipher.DECRYPT_MODE模式進行解密
         */
        //恢復金鑰
         SecretKey secretKey2 = new SecretKeySpec(key, "DES");
        //Cipher完成加密或解密工作類
         Cipher cipher2 = Cipher.getInstance("DES");
        //對Cipher初始化，Cipher.DECRYPT_MODE為解密模式
         cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey2);
        //將資料解密出來
         byte[] cipherByte2 = cipher.doFinal(cipherByte);
         System.out.println(new String(cipherByte2));
    }

DES加密演算法:

2:3DES加密:

在DES的基礎上進行了三重DES加密的演算法.
該方法使用兩個金鑰，執行三次DES演算法，加密的過程是加密-解密-加密，解密的過程是解密-加密-解密.
3DES加密與DES加密類似,只是取得例項化不一樣

/**
 * 3DES加密
 * Created by wsylp on 2017/6/29.
 */
public class DES3Util {

    //生成金鑰
    public static byte[] initkey() throws NoSuchAlgorithmException {
        //生成3des金鑰
        KeyGenerator keyGen = KeyGenerator.getInstance("DESede");
        //金鑰長度預設為168,可以指定為112
        keyGen.init(168);
        //採用KeyGenerator規則生成金鑰
        SecretKey secretKey = keyGen.generateKey();
        //生成為金鑰陣列
        byte[] key = secretKey.getEncoded();
        return key;
    }

    public static byte[] enectry(byte[] data, byte[] key)
        throws NoSuchAlgorithmException, NoSuchPaddingException, InvalidKeyException, BadPaddingException, IllegalBlockSizeException {
        /**
         * 1:取得金鑰
         * 2:例項化Cipher
         * 3:ENCRYPT_MODE模式進行加密
         */
        //取得金鑰
        SecretKey secretKey1 = new SecretKeySpec(key, "DESede");
        //例項化Cipher完成加密或解密工作類
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("DESede");

        ////對Cipher.ENCRYPT_MODE模式加密
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey1);
        //加密資料
        byte[] cipherByte = cipher.doFinal(data);
        return cipherByte;
    }

    public static byte[] decrypt(byte[] data, byte[] key)
        throws NoSuchPaddingException, NoSuchAlgorithmException, InvalidKeyException, BadPaddingException, IllegalBlockSizeException {

        /**
         * 1:取得金鑰
         * 2:例項化Cipher
         * 3:Cipher.DECRYPT_MODE模式進行解密
         */
        //恢復金鑰
        SecretKey secretKey = new SecretKeySpec(key, "DESede");
        //Cipher完成加密或解密工作類
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES");
        //對Cipher初始化，Cipher.DECRYPT_MODE為解密模式
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);
        //將資料解密出來
        byte[] cipherByte2 = cipher.doFinal(data);
        return cipherByte2;
    }

}

3:AES加密

AES:為高階加密標準(Advanced Encryption Standard).該演算法為比利時密碼學家Joan Daemen和Vincent Rijmen所設計，因此也稱為Rijndael加密.
AES加密用的比較多,能夠防禦針對DES加密的攻擊.

    public static void main(String[] args) {
        String loginName = "admin";
        String password = "123456";
        String bankCode = "070667999";

        Date date = new Date();
        long a = date.getTime();

        byte[] key = AESUtils.initKey(128);

        byte[] keys = Base64.encodeBase64(key);
        String key64 = new String(keys);
        System.out.println("key64:" + key64);
        String data = "loginName=admin;password=123456;bankCode=070667999;" + a;
        System.out.println("加密的資料為" + data);
        byte[] ebStr = AESUtils.encrypt(data.getBytes(), key);
        byte[] b = Base64.encodeBase64(ebStr);
        String c = new String(b);
        System.out.println(c);

        //解密
        byte[] d = Base64.decodeBase64(c.getBytes());

        byte[] f = Base64.decodeBase64(keys);
        byte[] g = AESUtils.decrypt(d, f);
        String h = new String(g);
        System.out.println("最終結果:" + h);

        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            byte[] key1 = AESUtils.initKey(128);

            byte[] keys1 = Base64.encodeBase64(key1);
            String key641 = new String(keys1);
            System.out.println("key64:" + key641);
        }

    }

四: 三種對稱加密的比較

五:Base64

Base64不是一種加密方式,而是一種編碼方式.base64可以用於在http傳遞資訊,不能用肉眼看到,沒有金鑰,可以進行解碼.
注意:java自帶的Base64無法放在url中,因為base64編碼後的+等特殊符號會在接手時變為空格(url將+認為空格),例如:http:*?id=’1B2F+3D4g’在傳輸時候中間的+號就會變為空格,這個時候我們可以使用appach的包來進行對url加密.
gradle下:compile “commons-codec:commons-codec:1.9”
閒話少說,直接看程式碼:

/**
 * Created by wsylp on 2017/7/1.
 */
public class Base64Util {

    /**
     * 正常編碼
     * * @param data 資料
     * @return 加密後的位元組陣列
     */
    public static byte[] encode(byte[] data){
        byte[] bys = Base64.encodeBase64(data);
        return bys;
    }

    /**
     * 對url進行編碼
     * @param data 資料
     * @return 加密後的字串
     */
    public static String encodeUrl(byte[] data){
       String da =  Base64.encodeBase64URLSafeString(data);
       return new String(da);
    }

    /**
     * 對64位base64解碼
     * @param str 資料
     * @return 解碼後字串
     */
    public static String decodeUrl(byte[] str){
        byte[] da =  Base64.decodeBase64(str);
        return new String(da);
    }