Java加解密與數字簽名
Java加解密與數字簽名
2016-08-30 蕊蕊 java編程
**
Java加解密
**
實現方式：JDK實現，CC，BC
JDK提供比較基礎的底層的實現；CC提供一些簡化的操作；BC提供補充
一、Base64加密
非常簡單，加密解密就一個函數。
代碼如下：
二、消息摘要算法加密————主要用於驗證數據完整性。
MD（消息摘要）：
SHA（安全散列）
JDK實現和MD一樣。
BC實現如下：（Digest類）
CC實現最簡單（就是一個DigestUtils的靜態方法）：
MAC（消息認證碼）——含有密鑰的散列函數算法
兼容MD和SHA的特性，但加入了密鑰。
主要JDK和Bouncy Castle實現。
JDK實現：獲取或定義密鑰（byte[]數組），Mac類 實例化、初始化、執行。
BC實現：Hmac類 實例化、初始化、執行。
三、對稱加解密
對稱加密指加密和解密使用相同密鑰的加密算法。這裏將介紹DES、3重DES、AES和PBE幾種常見的對稱加密算法在Java中的實現。
DES、3DES、AES（密鑰）、PBE（口令和鹽）
DES：
JDK實現：生成並轉換Key；Cipher類的實例化（getInstance）、初始化（init選擇模式與Key）；執行（doFinal）加解密。
推薦BC實現方式：Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
然後剩下的代碼就可以和JDK實現代碼基本一樣了。
3DES、AES實現基本一樣，所以就不一一介紹。。。
PBE（基於口令的加密）
特點：通過 salt + 口令
實現：初始化鹽；生成口令；Cipher類加解密。
四、非對稱加解密
非對稱加密算法是一種基於密鑰的保密方法，需要公開密鑰和私有密鑰，在文件加密、尤其是網銀中應用廣泛。這裏主要介紹非對稱加密算法的實現過程，DH、RSA和ELGamal等幾種常見的非對稱加密算法的在Java中的應用。
概念：公鑰、私鑰；
DH(密鑰交換算法)：
代碼實現有些麻煩
——初始化發送方密鑰
-KeyPairGenerator ：能產生KeyPair
-KeyPair ：常用的密鑰載體，稱為密鑰對，分為公鑰PublicKey與私鑰PrivateKey。
-PublicKey
——初始化接收方密鑰
-KeyFactory ：密鑰工廠，生成密鑰，通過某種密鑰的規範來還原密鑰
-X509EncodedKeySpec ：根據ASN.1進行密鑰編碼
-DHPublicKey ：
-DHParameterSpec ：遵從DH算法發參數的集合
-KeyPairGenerator ：
-PrivateKey ：
——雙發根據公布的對方的PublicKey構建本地密鑰，
——構建出來的本地密鑰是一致的
-KeyAgreement ：用來提供密鑰一致性協議
-SecretKey ：秘密密鑰，對稱
-KeyFactory -X509EncodedKeySpec -PublicKey
——加密、解密（利用本地密鑰）
-Cipher ：為加密和解密提供密碼功能的類
解釋：
首先，發送方產生密鑰對，並公開 公鑰；接收方根據這個公鑰產生密鑰對，然後也公開自己的 公鑰。
然後，發送方根據接收方的 公鑰 產生自己本地的密鑰（本地密鑰一般是采用對稱密鑰），接收方也根據發送方的 公鑰 產生自己本地的密鑰。其實，這樣雙方產生的本地密鑰是相同的。
最後，雙方就可以利用本地密鑰進行加解密了。
RSA（基於因子分解）：代碼實現較為簡單
初始化密鑰（包含公鑰、密鑰）。
可以利用公鑰加密，私鑰解密；也可以私鑰加密，公鑰解密
使用過程：雙方分別掌握公鑰與私鑰中的一種，然後就可以加密並傳輸數據了。
EIGamal（基於離散因數）
JDK沒有實現，只能利用BC實現。
首先，Security.addProvider(new BouncyCastleProvider());
之後實現類似於RSA。
五．Java實現數字簽名
數字簽名用於鑒別數字信息，公鑰和私鑰，私鑰對數據簽名，公鑰用於檢驗。
過程為：首先初始化一個密鑰對，在密鑰對的基礎上進行簽名與驗證。
1、RSA：既可以加解密，也可以數字簽名。
初始化密鑰對：KeyPairGenerator、KeyPair、RSAPublic、PSAPrivate；
執行簽名；Signature類
驗證簽名；Signature類
2、DSA（數字簽名算法）
初始化密鑰對，公鑰、私鑰；
執行簽名，用私鑰簽名；
驗證簽名，用公鑰驗證；
3、ECDSA
微軟序列號便是采用的ECDSA算法進行的簽名。速度快，強度高，簽名短。
初始化密鑰對；
執行簽名；
驗證簽名
Java加解密與數字簽名