一.前言
在平時運(yùn)用中，往往會遇到不同語言之間的通訊，比如php中實(shí)現(xiàn)一種加密傳輸算法，需要用Java進(jìn)行解碼，這時就要保持不同語言加密解密的一致性，才能正常通信。本文就通過Java實(shí)現(xiàn)php中mcrypt進(jìn)行des加密相同的效果。其中引入了不太被人關(guān)注的“初始化向量”，并對主要代碼進(jìn)行了注釋。
二.Java代碼
/**
* 用java完成DES對稱加密
* BlowFish 算法用來加密 64Bit 長度的字符串
* 用 BlowFish 算法加密信息,需要兩個過程:
* 1.密鑰預(yù)處理
* 2.信息加密
*
* by tester 2010-11-04
*/
public class BlowfishTest {
// 密鑰
public static final String ENCRYPT_KEY = "WkoxWT0kJik=";
// 初始化向量
public static final String INITIALIZATION_VECTOR = "cnBHdE9F";
// 轉(zhuǎn)換模式
public static final String TRANSFORMATION = "Blowfish/CBC/PKCS5Padding";
// 密鑰算法名稱
public static final String BLOWFISH = "Blowfish";
/**
* 加密
*
* @param key
* 密鑰
* @param text
* 加密文本
* @param initializationVector
* 初始化向量
*/
public static String encrypt(String key, String text, String initializationVector)
throws Exception {
// 根據(jù)給定的字節(jié)數(shù)組構(gòu)造一個密鑰 Blowfish-與給定的密鑰內(nèi)容相關(guān)聯(lián)的密鑰算法的名稱
SecretKeySpec sksSpec = new SecretKeySpec(key.getBytes(), BLOWFISH);
// 使用 initializationVector 中的字節(jié)作為 IV 來構(gòu)造一個 IvParameterSpec 對象
AlgorithmParameterSpec iv = new IvParameterSpec(initializationVector.getBytes());
// 返回實(shí)現(xiàn)指定轉(zhuǎn)換的 Cipher 對象
Cipher cipher = Cipher.getInstance(TRANSFORMATION);
// 用密鑰和隨機(jī)源初始化此 Cipher
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, sksSpec, iv);
// 加密文本
byte[] encrypted = cipher.doFinal(text.getBytes());
return new String(Hex.encodeHex(encrypted));
}
/**
* 解密
*
* @param key
* 密鑰
* @param text
* 加密文本
* @param initializationVector
* 初始化向量
*/
public static String decrypt(String key, String text, String initializationVector)
throws Exception {
byte[] encrypted = null;
try{
encrypted = Hex.decodeHex(text.toCharArray());
} catch (Exception e)
{
e.printStackTrace();
}
SecretKeySpec skeSpect = new SecretKeySpec(key.getBytes(), BLOWFISH);
AlgorithmParameterSpec iv = new IvParameterSpec(initializationVector.getBytes());
Cipher cipher = Cipher.getInstance(TRANSFORMATION);
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, skeSpect, iv);
byte[] decrypted = cipher.doFinal(encrypted);
return new String(decrypted);
}
/**
* Base64字符解碼
*
* @param base64String
* -- 被解碼字符
* @return 解碼后字符
*/
public static String base64Decoder(String base64String) {
if(StringUtils.isEmpty(base64String))
{
return base64String;
}
else
{
return new String(Base64.decodeBase64(base64String));
}
}
/**
* Base64字符編碼
*
* @param sourceString
* -- 字符
* @return 編碼后字符
*/
public static String base64Encoder(String sourceString) {
if(StringUtils.isEmpty(sourceString))
{
return sourceString;
}
else
{
return Base64.encodeBase64String(sourceString.getBytes());
}
}
/**
* @param 測試方法
*/
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
try {
String encryptStr = base64Encoder(encrypt(ENCRYPT_KEY, " tester ", INITIALIZATION_VECTOR));
System.out.print("tester加密后得到：" + encryptStr +""n");
String decryptStr = decrypt(ENCRYPT_KEY, base64Decoder(encryptStr), INITIALIZATION_VECTOR);
System.out.print(encryptStr+"解密后得到："+decryptStr);
} catch (Exception e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
實(shí)行結(jié)果：
tester加密后得到：MzA2YThlZDFlNjI2MmYwYTc2Y2VlZTc5M2ZjMDQ0YjI=
MzA2YThlZDFlNjI2MmYwYTc2Y2VlZTc5M2ZjMDQ0YjI=解密后得到：tester
三.其他語言同類實(shí)現(xiàn)方法介紹
Php： string mcrypt_cbc ( int $cipher , string $key , string $data , int $mode [, string $iv ] )
C#： CryptoStream cs = new CryptoStream(ms, des.CreateEncryptor(), CryptoStreamMode.Write)
四.DES加密算法介紹
DES算法為密碼體制中的對稱密碼體制，又被成為美國數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)，是1972年美國IBM公司研制的對稱密碼體制加密算法。其密鑰長度為56位，明文按64位進(jìn)行分組，將分組后的明文組和56位的密鑰按位替代或交換的方法形成密文組的加密方法。
五.基本原理
入口參數(shù)有三個:key、data、mode。 key為加密解密使用的密鑰，data為加密解密的數(shù)據(jù)，mode為其工作模式。當(dāng)模式為加密模式時，明文按照64位進(jìn)行分組，形成明文組，key用于對數(shù)據(jù)加密，當(dāng)模式為解密模式時，key用于對數(shù)據(jù)解密。實(shí)際運(yùn)用中，密鑰只用到了64位中的56位，這樣才具有高的安全性。
DES( Data Encryption Standard)算法，于1977年得到美國政府的正式許可，是一種用56位密鑰來加密64位數(shù)據(jù)的方法。雖然56位密鑰的DES算法已經(jīng)風(fēng)光不在,而且常有用Des加密的明文被破譯的報道,但是了解一下昔日美國的標(biāo)準(zhǔn)加密算法總是有益的,而且目前DES算法得到了廣泛的應(yīng)用,在某些場合,仍然發(fā)揮著余熱。
常見加密模式介紹：
ECB(Electronic Code Book:電碼本)
ECB是最簡單的模式，同樣的明文分組總是加密成相同的密文分組。這對于發(fā)送單一的塊數(shù)據(jù)來說是非常好的，如密鑰。但對執(zhí)行一個加密的信息流來說不是很好，因?yàn)槿绻嗤拿魑亩啻伟l(fā)送以后，同樣的密文也會被多次發(fā)送。
ECB最大的弱點(diǎn)是對每一個塊用相同的方式進(jìn)行加密。如果我們的密鑰或者數(shù)據(jù)不斷發(fā)生變化，ECB是完全安全的。但是如果類似的塊經(jīng)過同樣的密鑰加密發(fā)出以后，攻擊者可能獲得一些我們并不想讓別人知道的信息。
CBC(Cipher Block Chaining:密碼分組鏈接)
CBC模式改變了加密方式，同樣的明文分組不一定加密或解密同樣的密文塊，因此解決了ECB存在的主要問題。CBC使用前一分組的信息加密當(dāng)前分組。因此和ECB模式大不相同。這個方法依然存在問題，那就是相同的信息仍然加密成相同的密文，因?yàn)樗械姆纸M是同時變成密文分組的。為了解決這個問題，我們引入一個Initialization Vector(初始化向量)，也就是前不久有人問到的IV問題。IV僅僅是一個初始化加密程序的隨機(jī)數(shù)。它無需秘密保存，但隊(duì)每一個信息來說它都是不同的，通過這個方式，即使有兩條相同的信息，只要他們有不同的IV，那么他們加密后的密文也是不同的。從這個意義上來說，初始化向量無疑就和口令加密過程中使用的鹽值是一樣的。
CBC很適合文本傳輸，但它每一次都需要傳送一個完整的數(shù)據(jù)塊，一般選8個字符。
CFB(Cipher FeedBack:密碼反饋)
CFB的工作方式與CBC類似，但它可以執(zhí)行更小的數(shù)據(jù)塊，典型的有8位，這非常適合加密像聊天對話這樣的信息，因?yàn)槊看慰梢园l(fā)送單一的字節(jié)數(shù)據(jù)塊。
和CBC一樣，CFB也需要一個IV，且相同及鑰發(fā)送的每條信息的IV都必須是唯一的。
OFB(Output FeedBack:輸出反饋)
OFB除了在傳輸中能給數(shù)據(jù)提供更好的保護(hù)，防止數(shù)據(jù)丟失外，其他和CFB類似。密文中一位出錯，也只造成明文中的一位出錯，其他的方式會造成整個塊丟失。
本文采用的是CBC(Cipher Block Chaining:密碼分組鏈接)的模式。
結(jié)語：Ok，今天的學(xué)習(xí)就到這里，希望對大家有幫助。