160829、Java加解密与数字签名

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Java加解密

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实现方式：JDK实现，CC，BC

JDK提供比较基础的底层的实现；CC提供一些简化的操作；BC提供补充

一、Base64加密

非常简单，加密解密就一个函数。

代码如下：

二、消息摘要算法加密————主要用于验证数据完整性。

MD（消息摘要）：

SHA（安全散列）

JDK实现和MD一样。

BC实现如下：（Digest类）

CC实现最简单（就是一个DigestUtils的静态方法）：

MAC（消息认证码）——含有密钥的散列函数算法

兼容MD和SHA的特性，但加入了密钥。

主要JDK和Bouncy Castle实现。

JDK实现：获取或定义密钥（byte[]数组），Mac类 实例化、初始化、执行。

BC实现：Hmac类 实例化、初始化、执行。

三、对称加解密

对称加密指加密和解密使用相同密钥的加密算法。这里将介绍DES、3重DES、AES和PBE几种常见的对称加密算法在Java中的实现。

DES、3DES、AES（密钥）、PBE（口令和盐）

DES：

JDK实现：生成并转换Key；Cipher类的实例化（getInstance）、初始化（init选择模式与Key）；执行（doFinal）加解密。

推荐BC实现方式：Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());

然后剩下的代码就可以和JDK实现代码基本一样了。

3DES、AES实现基本一样，所以就不一一介绍。。。

PBE（基于口令的加密）

特点：通过 salt + 口令

实现：初始化盐；生成口令；Cipher类加解密。

四、非对称加解密

非对称加密算法是一种基于密钥的保密方法，需要公开密钥和私有密钥，在文件加密、尤其是网银中应用广泛。这里主要介绍非对称加密算法的实现过程，DH、RSA和ELGamal等几种常见的非对称加密算法的在Java中的应用。

概念：公钥、私钥；

DH(密钥交换算法)：

代码实现有些麻烦

——初始化发送方密钥

-KeyPairGenerator ：能产生KeyPair

-KeyPair ：常用的密钥载体，称为密钥对，分为公钥PublicKey与私钥PrivateKey。

-PublicKey

——初始化接收方密钥

-KeyFactory ：密钥工厂，生成密钥，通过某种密钥的规范来还原密钥

-X509EncodedKeySpec ：根据ASN.1进行密钥编码

-DHPublicKey ：

-DHParameterSpec ：遵从DH算法发参数的集合

-KeyPairGenerator ：

-PrivateKey ：

——双发根据公布的对方的PublicKey构建本地密钥，

——构建出来的本地密钥是一致的

-KeyAgreement ：用来提供密钥一致性协议

-SecretKey ：秘密密钥，对称

-KeyFactory -X509EncodedKeySpec -PublicKey

——加密、解密（利用本地密钥）

-Cipher ：为加密和解密提供密码功能的类

解释：

首先，发送方产生密钥对，并公开 公钥；接收方根据这个公钥产生密钥对，然后也公开自己的 公钥。

然后，发送方根据接收方的 公钥 产生自己本地的密钥（本地密钥一般是采用对称密钥），接收方也根据发送方的 公钥 产生自己本地的密钥。其实，这样双方产生的本地密钥是相同的。

最后，双方就可以利用本地密钥进行加解密了。

RSA（基于因子分解）：代码实现较为简单

初始化密钥（包含公钥、密钥）。

可以利用公钥加密，私钥解密；也可以私钥加密，公钥解密

使用过程：双方分别掌握公钥与私钥中的一种，然后就可以加密并传输数据了。

EIGamal（基于离散因数）

JDK没有实现，只能利用BC实现。

首先，Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());

之后实现类似于RSA。

五．Java实现数字签名

数字签名用于鉴别数字信息，公钥和私钥，私钥对数据签名，公钥用于检验。

过程为：首先初始化一个密钥对，在密钥对的基础上进行签名与验证。

1、RSA：既可以加解密，也可以数字签名。

初始化密钥对：KeyPairGenerator、KeyPair、RSAPublic、PSAPrivate；

执行签名；Signature类

验证签名；Signature类

2、DSA（数字签名算法）

初始化密钥对，公钥、私钥；

执行签名，用私钥签名；

验证签名，用公钥验证；

3、ECDSA

微软序列号便是采用的ECDSA算法进行的签名。速度快，强度高，签名短。

初始化密钥对；

执行签名；

验证签名