Java对称与非对称加密解密,AES与RSA

加密技术可以分为对称与非对称两种.

对称加密,解密,即加密与解密用的是同一把秘钥,常用的对称加密技术有DES,AES等

而非对称技术,加密与解密用的是不同的秘钥,常用的非对称加密技术有RSA等

为什么要有非对称加密,解密技术呢

假设这样一种场景A要发送一段消息给B,但是又不想以明文发送,所以就需要对消息进行加密.如果采用对称加密技术,那么加密与解密用的是同一把秘钥.除非B事先就知道A的秘钥,并且保存好.这样才可以解密A发来的消息.

由于对称技术只有一把秘钥,所以秘钥的管理是一个很麻烦的问题.而非对称技术的诞生就解决了这个问题.非对称加密与解密使用的是不同的秘钥,并且秘钥对是一一对应的,即用A的私钥加密的密文只有用A的公钥才能解密.

这样的话,每个人都有两把秘钥,私钥和公钥,私钥是只有自己才知道的,不能告诉别人,而公钥是公开的,大家都可以知道.这样,当A想要发送消息给B的时候,只需要用B的公钥对消息进行加密就可以了,由于B的私钥只有B才拥有,所以A用B的公钥加密的消息只有B才能解开.而B想更换自己的秘要时也很方便,只须把公钥告诉大家就可以了.

那么,既然非对称加密如此之好,对称加密就没有存在的必要了啊,其实不然,由于非对称加密算法的开销很大,所以如果直接以非对称技术来加密发送的消息效率会很差.那么怎么办呢?解决的办法也很简单,就是把对称加密技术与非对称加密技术结合起来使用.

还是这个例子:A要发送一个消息给B.

一,A先生成一个对称秘钥,这个秘钥可以是随机生成的,

二,A用B的公钥加密第一步生成的这个对称秘钥

三,A把加密过的对称秘钥发给B

四,A用第一步生成的这个对称秘钥加密实际要发的消息

五,A把用对称秘钥加密的消息发给B

对于B

他先收到A发来的对称秘钥,这个秘钥是用B的公钥加密过的,所以B需要用自己的私钥来解密这个秘钥

然后B又收到A发来的密文,这时候用刚才解密出来的秘钥来解密密文

这样子的整个过程既保证了安全,又保证了效率.

接下来是Java实现:

我这个Java实现使用的是AES的对称加密和RSA的非对称加密(DES的对称加密实现方法和AES的是一样的,但是由于DES算法本身有缺陷,容易被破解,所以现在多用其升级版AES对称加密)

AES对称加密,解密

importjava.io.IOException;
importjava.io.InputStream;
importjava.io.OutputStream;
importjava.security.InvalidKeyException;
importjava.security.Key;
importjava.security.NoSuchAlgorithmException;
importjava.security.SecureRandom;

importjavax.crypto.BadPaddingException;
importjavax.crypto.Cipher;
importjavax.crypto.IllegalBlockSizeException;
importjavax.crypto.KeyGenerator;
importjavax.crypto.NoSuchPaddingException;
importjavax.crypto.ShortBufferException;

publicclassAES{

privateKeykey;

/**
*生成AES对称秘钥
*@throwsNoSuchAlgorithmException
*/
publicvoidgenerateKey()throwsNoSuchAlgorithmException{
KeyGeneratorkeygen=KeyGenerator.getInstance("AES");
SecureRandomrandom=newSecureRandom();
keygen.init(random);
this.key=keygen.generateKey();
}


/**
*加密
*@paramin
*@paramout
*@throwsInvalidKeyException
*@throwsShortBufferException
*@throwsIllegalBlockSizeException
*@throwsBadPaddingException
*@throwsNoSuchAlgorithmException
*@throwsNoSuchPaddingException
*@throwsIOException
*/
publicvoidencrypt(InputStreamin,OutputStreamout)throwsInvalidKeyException,ShortBufferException,IllegalBlockSizeException,BadPaddingException,NoSuchAlgorithmException,NoSuchPaddingException,IOException{
this.crypt(in,out,Cipher.ENCRYPT_MODE);
}

/**
*解密
*@paramin
*@paramout
*@throwsInvalidKeyException
*@throwsShortBufferException
*@throwsIllegalBlockSizeException
*@throwsBadPaddingException
*@throwsNoSuchAlgorithmException
*@throwsNoSuchPaddingException
*@throwsIOException
*/
publicvoiddecrypt(InputStreamin,OutputStreamout)throwsInvalidKeyException,ShortBufferException,IllegalBlockSizeException,BadPaddingException,NoSuchAlgorithmException,NoSuchPaddingException,IOException{
this.crypt(in,out,Cipher.DECRYPT_MODE);
}

/**
*实际的加密解密过程
*@paramin
*@paramout
*@parammode
*@throwsIOException
*@throwsShortBufferException
*@throwsIllegalBlockSizeException
*@throwsBadPaddingException
*@throwsNoSuchAlgorithmException
*@throwsNoSuchPaddingException
*@throwsInvalidKeyException
*/
publicvoidcrypt(InputStreamin,OutputStreamout,intmode)throwsIOException,ShortBufferException,IllegalBlockSizeException,BadPaddingException,NoSuchAlgorithmException,NoSuchPaddingException,InvalidKeyException{
Ciphercipher=Cipher.getInstance("AES");
cipher.init(mode,this.key);

intblockSize=cipher.getBlockSize();
intoutputSize=cipher.getOutputSize(blockSize);
byte[]inBytes=newbyte[blockSize];
byte[]outBytes=newbyte[outputSize];

intinLength=0;
booleanmore=true;
while(more){
inLength=in.read(inBytes);
if(inLength==blockSize){
intoutLength=cipher.update(inBytes,0,blockSize,outBytes);
out.write(outBytes,0,outLength);
}else{
more=false;
}
}
if(inLength>0)
outBytes=cipher.doFinal(inBytes,0,inLength);
else
outBytes=cipher.doFinal();
out.write(outBytes);
out.flush();
}

publicvoidsetKey(Keykey){
this.key=key;
}

publicKeygetKey(){
returnkey;
}

}

RSA非对称加密,解密对称秘钥

publicclassRSA{

publicstaticfinalintKEYSIZE=512;

privateKeyPairkeyPair;
privateKeypublicKey;
privateKeyprivateKey;

/**
*生成秘钥对
*@return
*@throwsNoSuchAlgorithmException
*/
publicKeyPairgenerateKeyPair()throwsNoSuchAlgorithmException{
KeyPairGeneratorpairgen=KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
SecureRandomrandom=newSecureRandom();
pairgen.initialize(RSA.KEYSIZE,random);
this.keyPair=pairgen.generateKeyPair();
returnthis.keyPair;
}

/**
*加密秘钥
*@paramkey
*@return
*@throwsNoSuchAlgorithmException
*@throwsNoSuchPaddingException
*@throwsInvalidKeyException
*@throwsIllegalBlockSizeException
*/
publicbyte[]wrapKey(Keykey)throwsNoSuchAlgorithmException,NoSuchPaddingException,InvalidKeyException,IllegalBlockSizeException{
Ciphercipher=Cipher.getInstance("RSA");
cipher.init(Cipher.WRAP_MODE,this.privateKey);
byte[]wrappedKey=cipher.wrap(key);
returnwrappedKey;
}

/**
*解密秘钥
*@paramwrapedKeyBytes
*@return
*@throwsNoSuchAlgorithmException
*@throwsNoSuchPaddingException
*@throwsInvalidKeyException
*/
publicKeyunwrapKey(byte[]wrapedKeyBytes)throwsNoSuchAlgorithmException,NoSuchPaddingException,InvalidKeyException{
Ciphercipher=Cipher.getInstance("RSA");
cipher.init(Cipher.UNWRAP_MODE,this.publicKey);
Keykey=cipher.unwrap(wrapedKeyBytes,"AES",Cipher.SECRET_KEY);
returnkey;
}

publicKeygetPublicKey(){
returnpublicKey;
}

publicvoidsetPublicKey(KeypublicKey){
this.publicKey=publicKey;
}

publicKeygetPrivateKey(){
returnprivateKey;
}

publicvoidsetPrivateKey(KeyprivateKey){
this.privateKey=privateKey;
}

}

转自：http://redstarofsleep.iteye.com/blog/1171282