基于Java的IDEA加密算法探讨分析

一、IDEA数据加密算法

　　IDEA数据加密算法是由中国学者来学嘉博士和著名的密码专家 James L. Massey 于1990年联合提出的。它的明文和密文都是64比特，但密钥长为128比特。IDEA 是作为迭代的分组密码实现的，使用 128 位的密钥和 8 个循环。这比 DES 提供了更多的 安全性，但是在选择用于 IDEA 的密钥时，应该排除那些称为“弱密钥”的密钥。DES 只有四个弱密钥和 12 个次弱密钥，而 IDEA 中的弱密钥数相当可观，有 2 的 51 次方个。但是，如果密钥的总数非常大，达到 2 的 128 次方个，那么仍有 2 的 77 次方个密钥可供选择。IDEA 被认为是极为安全的。使用 128 位的密钥，蛮力攻击中需要进行的测试次数与 DES 相比会明显增大，甚至允许对弱密钥测试。而且，它本身 也显示了它尤其能抵抗专业形式的分析性攻击。

　　二、Java密码体系和Java密码扩展

　　Java是Sun公司开发的一种面向对象的编程语言,并且由于它的平台无关性被大量应用于Internet的开发。Java密码体系(JCA)和Java密码扩展(JCE)的设计目的是为Java提供与实现无关的加密函数API。它们都用factory方法来创建类的例程,然后把实际的加密函数委托给提供者指定的底层引擎,引擎中为类提供了服务提供者接口在Java中实现数据的加密/解密,是使用其内置的JCE(Java加密扩展)来实现的。Java开发工具集1.1为实现包括数字签名和信息摘要在内的加密功能,推出了一种基于供应商的新型灵活应用编程接口。Java密码体系结构支持供应商的互操作,同时支持硬件和软件实现。Java密码学结构设计遵循两个原则:(1)算法的独立性和可靠性。(2)实现的独立性和相互作用性。算法的独立性是通过定义密码服务类来获得。用户只需了解密码算法的概念,而不用去关心如何实现这些概念。实现的独立性和相互作用性通过密码服务提供器来实现。密码服务提供器是实现一个或多个密码服务的一个或多个程序包。软件开发商根据一定接口,将各种算法实现后,打包成一个提供器,用户可以安装不同的提供器。安装和配置提供器,可将包含提供器的ZIP和JAR文件放在CLASSPATH下,再编辑Java安全属性文件来设置定义一个提供器。Java运行环境Sun版本时,提供一个缺省的提供器Sun。

　　三、Java环境下的实现

1.加密过程的实现

　　void idea_enc( int data11[], /*待加密的64位数据首地址*/ int key1[]){

　　int i ;

　　int tmp,x;

　　int zz[]=new int[6];

　　for ( i = 0 ; i < 48 ; i += 6) { /*进行8轮循环*/

　　for(int j=0,box=i;j<6;j++,box++){

　　zz[j]=key1[box];

　　}

　　x = handle_data(data11,zz);

　　tmp = data11[1]; /*交换中间两个*/

　　data11[1] = data11[2];

　　data11[2] = tmp;

　　}

　　tmp = data11[1]; /*最后一轮不交换*/

　　data11[1] = data11[2];

　　data11[2] = tmp;

　　data11[0] = MUL(data11[0],key1[48]);

　　data11[1] =(char)((data11[1] + key1[49])%0x10000);

　　data11[2] =(char)((data11[2] + key1[50])%0x10000);

　　data11[3] = MUL(data11[3],key1[51]);

　　}

　　2.解密过程的实现

　　void key_decryExp(int outkey[])/*解密密钥的变逆处理*/

　　{ int tmpkey[] = new int[52] ;

　　int i;

　　for ( i = 0 ; i < 52 ; i++) {

　　tmpkey[i] = outkey[ wz_spkey[i] ] ;/*换位*/

　　}

　　for ( i = 0 ; i < 52 ; i++) {

　　outkey[i] = tmpkey[i];

　　}

　　for ( i = 0 ; i < 18 ; i++) {

　　outkey[wz_spaddrever[i]] = (char)(65536-outkey[wz_spaddrever[i]]) ;/*替换成加法逆*/

　　}

　　for ( i = 0 ; i < 18 ; i++){

　　outkey[wz_spmulrevr[i]] =(char)(mulInv(outkey[wz_spmulrevr[i]] ));/*替换成乘法逆*/

　　}

　　}

　　四、总结

　　在实际应用中,我们可以使用Java开发工具包(JDK)中内置的对Socket通信的支持,通过JCE中的Java流和链表,加密基于Socket的网络通信.我们知道,加密/解密是数据传输中保证数据完整性的常用方法,Java语言因其平台无关性,在Internet上的应用非常之广泛.使用Java实现基于IDEA的数据加密传输可以在不同的平台上实现并具有实现简洁、安全性强等优点。