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Java加密和数字签名编程

时间:2015-05-25     来源: www.xzking.com 评论

  本文主要谈一下密码学中的加密和数字签名,以及其在java中如何进行使用。对密码学有兴趣的伙伴,推荐看Bruce Schneier的著作:Applied Crypotography。在jdk1.5的发行版本中安全性方面有了很大的改进,也提供了对RSA算法的直接支持,现在我们从实例入手解决问题(本文仅是作为简单介绍):   一、密码学上常用的概念    1)消息摘要:   这是一种与消息认证码结合使用以确保消息完整性的技术。主要使用单向散列函数算法,可用于检验消息的完整性,和通过散列密码直接以文本形式保存等,目前广泛使用的算法有MD4、MD5、SHA-1,jdk1.5对上面都提供了支持,在java中进行消息摘要很简单, java.security.MessageDigest提供了一个简易的操作方法:   /**   *MessageDigestExample.java   *Copyright 2005-2-16   */   import java.security.MessageDigest;   /**   *单一的消息摘要算法,不使用密码.可以用来对明文消息(如:密码)隐藏保存   */   public class MessageDigestExample{   public static void main(String[] args) throws Exception{   if(args.length!=1){    System.err.println("Usage:java MessageDigestExample text");    System.exit(1);   }   byte[] plainText=args[0].getBytes("UTF8");   //使用getInstance("算法")来获得消息摘要,这里使用SHA-1的160位算法   MessageDigest messageDigest=MessageDigest.getInstance("SHA-1");   System.out.println(" "+messageDigest.getProvider().getInfo());   //开始使用算法   messageDigest.update(plainText);   System.out.println(" Digest:");   //输出算法运算结果   System.out.println(new String(messageDigest.digest(),"UTF8"));   }   }   还可以通过消息认证码来进行加密实现,javax.crypto.Mac提供了一个解决方案,有兴趣者可以参考相关API文档,本文只是简单介绍什么是摘要算法。   2)私钥加密:   消息摘要只能检查消息的完整性,但是单向的,对明文消息并不能加密,要加密明文的消息的话,就要使用其他的算法,要确保机密性,我们需要使用私钥密码术来交换私有消息。   这种最好理解,使用对称算法。比如:A用一个密钥对一个文件加密,而B读取这个文件的话,则需要和A一样的密钥,双方共享一个私钥(而在web环境下,私钥在传递时容易被侦听):   使用私钥加密的话,首先需要一个密钥,可用javax.crypto.KeyGenerator产生一个密钥(java.security.Key),然后传递给一个加密工具(javax.crypto.Cipher),该工具再使用相应的算法来进行加密,主要对称算法有:DES(实际密钥只用到56位),AES(支持三种密钥长度:128、192、256位),通常首先128位,其他的还有DESede等,jdk1.5种也提供了对对称算法的支持,以下例子使用AES算法来加密:   /**   *PrivateExmaple.java   *Copyright 2005-2-16   */   import javax.crypto.Cipher;   import javax.crypto.KeyGenerator;   import java.security.Key;   /**   *私鈅加密,保证消息机密性   */   public class PrivateExample{   public static void main(String[] args) throws Exception{   if(args.length!=1){    System.err.println("Usage:java PrivateExample ");    System.exit(1);   }   byte[] plainText=args[0].getBytes("UTF8");   //通过KeyGenerator形成一个key   System.out.println(" Start generate AES key");   KeyGenerator keyGen=KeyGenerator.getInstance("AES");   keyGen.init(128);   Key key=keyGen.generateKey();   System.out.println("Finish generating DES key");   //获得一个私鈅加密类Cipher,ECB是加密方式,PKCS5Padding是填充方法   Cipher cipher=Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");   System.out.println(" "+cipher.getProvider().getInfo());   //使用私鈅加密   System.out.println(" Start encryption:");   cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE,key);   byte[] cipherText=cipher.doFinal(plainText);   System.out.println("Finish encryption:");   System.out.println(new String(cipherText,"UTF8"));   System.out.println(" Start decryption:");   cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE,key);   byte[] newPlainText=cipher.doFinal(cipherText);

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