Java中对数据进行加密的几种方法

加密算法有很多种：这里只大约列举几例：

1:消息摘要：（数字指纹）：既对一个任意长度的一个数据块进行计算，产生一个唯一指纹。MD5/SHA1
发送给其他人你的信息和摘要,其他人用相同的加密方法得到摘要，最后进行比较摘要是否相同。

2:单匙密码体制:DES:比较简便高效,密钥简短，加解密速度快，破译极其困难,但其安全性依赖于密匙的安全性。
DES（Data Encryption Standard）是发明最早的最广泛使用的分组对称加密算法。DES算法的入口参数有三个：Key、Data、Mode。其中Key为8个字节共64位，是DES算法的工作密钥；Data也为8个字节64位，是要被加密或被解密的数据；Mode为DES的工作方式，有两种：加密或解密

3:数字签名:就是信息发送者用其私钥对从所传报文中提取出的特征数据（或称数字指纹）进行RSA算法操作，以保证发信人无法抵赖曾发过该信息（即不可抵赖性），同时也确保信息报文在经签名后末被篡改（即完整性）。当信息接收者收到报文后，就可以用发送者的公钥对数字签名进行验证。
代表：DSA

4:非对称密匙密码体制（公匙体系）：加密密匙不同于解密密匙，加密密匙公之于众，谁都可以使用，解密密匙只有解密人自己知道。代表：RSA

下面是对上面几个例子进行的简单实现：

 

package test;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.security.*;
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
/**
 * 加密解密
 *
 * @author shy.qiu
 * @since  http://blog.csdn.net/qiushyfm
 */
public class CryptTest {
    /**
     * 进行MD5加密
     *
     * @param info
     *            要加密的信息
     * @return String 加密后的字符串
     */
    public String encryptToMD5(String info) {
        byte[] digesta = null;
        try {
            // 得到一个md5的消息摘要
            MessageDigest alga = MessageDigest.getInstance("MD5");
            // 添加要进行计算摘要的信息
            alga.update(info.getBytes());
            // 得到该摘要
            digesta = alga.digest();
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        // 将摘要转为字符串
        String rs = byte2hex(digesta);
        return rs;
    }
    /**
     * 进行SHA加密
     *
     * @param info
     *            要加密的信息
     * @return String 加密后的字符串
     */
    public String encryptToSHA(String info) {
        byte[] digesta = null;
        try {
            // 得到一个SHA-1的消息摘要
            MessageDigest alga = MessageDigest.getInstance("SHA-1");
            // 添加要进行计算摘要的信息
            alga.update(info.getBytes());
            // 得到该摘要
            digesta = alga.digest();
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        // 将摘要转为字符串
        String rs = byte2hex(digesta);
        return rs;
    }
    // //////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    /**
     * 创建密匙
     *
     * @param algorithm
     *            加密算法,可用 DES,DESede,Blowfish
     * @return SecretKey 秘密（对称）密钥
     */
    public SecretKey createSecretKey(String algorithm) {
        // 声明KeyGenerator对象
        KeyGenerator keygen;
        // 声明 密钥对象
        SecretKey deskey = null;
        try {
            // 返回生成指定算法的秘密密钥的 KeyGenerator 对象
            keygen = KeyGenerator.getInstance(algorithm);
            // 生成一个密钥
            deskey = keygen.generateKey();
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        // 返回密匙
        return deskey;
    }
    /**
     * 根据密匙进行DES加密
     *
     * @param key
     *            密匙
     * @param info
     *            要加密的信息
     * @return String 加密后的信息
     */
    public String encryptToDES(SecretKey key, String info) {
        // 定义 加密算法,可用 DES,DESede,Blowfish
        String Algorithm = "DES";
        // 加密随机数生成器 (RNG),(可以不写)
        SecureRandom sr = new SecureRandom();
        // 定义要生成的密文
        byte[] cipherByte = null;
        try {
            // 得到加密/解密器
            Cipher c1 = Cipher.getInstance(Algorithm);
            // 用指定的密钥和模式初始化Cipher对象
            // 参数:(ENCRYPT_MODE, DECRYPT_MODE, WRAP_MODE,UNWRAP_MODE)
            c1.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, sr);
            // 对要加密的内容进行编码处理,
            cipherByte = c1.doFinal(info.getBytes());
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        // 返回密文的十六进制形式
        return byte2hex(cipherByte);
    }
    /**
     * 根据密匙进行DES解密
     *
     * @param key
     *            密匙
     * @param sInfo
     *            要解密的密文
     * @return String 返回解密后信息
     */
    public String decryptByDES(SecretKey key, String sInfo) {
        // 定义 加密算法,
        String Algorithm = "DES";
        // 加密随机数生成器 (RNG)
        SecureRandom sr = new SecureRandom();
        byte[] cipherByte = null;
        try {
            // 得到加密/解密器
            Cipher c1 = Cipher.getInstance(Algorithm);
            // 用指定的密钥和模式初始化Cipher对象
            c1.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, sr);
            // 对要解密的内容进行编码处理
            cipherByte = c1.doFinal(hex2byte(sInfo));
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        // return byte2hex(cipherByte);
        return new String(cipherByte);
    }
    // /////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
    /**
     * 创建密匙组，并将公匙，私匙放入到指定文件中
     *
     * 默认放入mykeys.bat文件中
     */
    public void createPairKey() {
        try {
            // 根据特定的算法一个密钥对生成器
            KeyPairGenerator keygen = KeyPairGenerator.getInstance("DSA");
            // 加密随机数生成器 (RNG)
            SecureRandom random = new SecureRandom();
            // 重新设置此随机对象的种子
            random.setSeed(1000);
            // 使用给定的随机源（和默认的参数集合）初始化确定密钥大小的密钥对生成器
            keygen.initialize(512, random);// keygen.initialize(512);
            // 生成密钥组
            KeyPair keys = keygen.generateKeyPair();
            // 得到公匙
            PublicKey pubkey = keys.getPublic();
            // 得到私匙
            PrivateKey prikey = keys.getPrivate();
            // 将公匙私匙写入到文件当中
            doObjToFile("mykeys.bat", new Object[] { prikey, pubkey });
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    /**
     * 利用私匙对信息进行签名 把签名后的信息放入到指定的文件中
     *
     * @param info
     *            要签名的信息
     * @param signfile
     *            存入的文件
     */
    public void signToInfo(String info, String signfile) {
        // 从文件当中读取私匙
        PrivateKey myprikey = (PrivateKey) getObjFromFile("mykeys.bat", 1);
        // 从文件中读取公匙
        PublicKey mypubkey = (PublicKey) getObjFromFile("mykeys.bat", 2);
        try {
            // Signature 对象可用来生成和验证数字签名
            Signature signet = Signature.getInstance("DSA");
            // 初始化签署签名的私钥
            signet.initSign(myprikey);
            // 更新要由字节签名或验证的数据
            signet.update(info.getBytes());
            // 签署或验证所有更新字节的签名，返回签名
            byte[] signed = signet.sign();
            // 将数字签名,公匙,信息放入文件中
            doObjToFile(signfile, new Object[] { signed, mypubkey, info });
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    /**
     * 读取数字签名文件 根据公匙，签名，信息验证信息的合法性
     *
     * @return true 验证成功 false 验证失败
     */
    public boolean validateSign(String signfile) {
        // 读取公匙
        PublicKey mypubkey = (PublicKey) getObjFromFile(signfile, 2);
        // 读取签名
        byte[] signed = (byte[]) getObjFromFile(signfile, 1);
        // 读取信息
        String info = (String) getObjFromFile(signfile, 3);
        try {
            // 初始一个Signature对象,并用公钥和签名进行验证
            Signature signetcheck = Signature.getInstance("DSA");
            // 初始化验证签名的公钥
            signetcheck.initVerify(mypubkey);
            // 使用指定的 byte 数组更新要签名或验证的数据
            signetcheck.update(info.getBytes());
            System.out.println(info);
            // 验证传入的签名
            return signetcheck.verify(signed);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return false;
        }
    }
    /**
     * 将二进制转化为16进制字符串
     *
     * @param b
     *            二进制字节数组
     * @return String
     */
    public String byte2hex(byte[] b) {
        String hs = "";
        String stmp = "";
        for (int n = 0; n < b.length; n++) {
            stmp = (java.lang.Integer.toHexString(b[n] & 0XFF));
            if (stmp.length() == 1) {
                hs = hs + "0" + stmp;
            } else {
                hs = hs + stmp;
            }
        }
        return hs.toUpperCase();
    }
    /**
     * 十六进制字符串转化为2进制
     *
     * @param hex
     * @return
     */
    public byte[] hex2byte(String hex) {
        byte[] ret = new byte[8];
        byte[] tmp = hex.getBytes();
        for (int i = 0; i < 8; i++) {
            ret[i] = uniteBytes(tmp[i * 2], tmp[i * 2 + 1]);
        }
        return ret;
    }
    /**
     * 将两个ASCII字符合成一个字节； 如："EF"--> 0xEF
     *
     * @param src0
     *            byte
     * @param src1
     *            byte
     * @return byte
     */
    public static byte uniteBytes(byte src0, byte src1) {
        byte _b0 = Byte.decode("0x" + new String(new byte[] { src0 }))
                .byteValue();
        _b0 = (byte) (_b0 << 4);
        byte _b1 = Byte.decode("0x" + new String(new byte[] { src1 }))
                .byteValue();
        byte ret = (byte) (_b0 ^ _b1);
        return ret;
    }
    /**
     * 将指定的对象写入指定的文件
     *
     * @param file
     *            指定写入的文件
     * @param objs
     *            要写入的对象
     */
    public void doObjToFile(String file, Object[] objs) {
        ObjectOutputStream oos = null;
        try {
            FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
            oos = new ObjectOutputStream(fos);
            for (int i = 0; i < objs.length; i++) {
                oos.writeObject(objs[i]);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                oos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    /**
     * 返回在文件中指定位置的对象
     *
     * @param file
     *            指定的文件
     * @param i
     *            从1开始
     * @return
     */
    public Object getObjFromFile(String file, int i) {
        ObjectInputStream ois = null;
        Object obj = null;
        try {
            FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
            ois = new ObjectInputStream(fis);
            for (int j = 0; j < i; j++) {
                obj = ois.readObject();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                ois.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return obj;
    }
    /**
     * 测试
     *
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        CryptTest jiami = new CryptTest();
        // 执行MD5加密"Hello world!"
        System.out.println("Hello经过MD5:" + jiami.encryptToMD5("Hello"));
        // 生成一个DES算法的密匙
        SecretKey key = jiami.createSecretKey("DES");
        // 用密匙加密信息"Hello world!"
        String str1 = jiami.encryptToDES(key, "Hello");
        System.out.println("使用des加密信息Hello为:" + str1);
        // 使用这个密匙解密
        String str2 = jiami.decryptByDES(key, str1);
        System.out.println("解密后为：" + str2);
        // 创建公匙和私匙
        jiami.createPairKey();
        // 对Hello world!使用私匙进行签名
        jiami.signToInfo("Hello", "mysign.bat");
        // 利用公匙对签名进行验证。
        if (jiami.validateSign("mysign.bat")) {
            System.out.println("Success!");
        } else {
            System.out.println("Fail!");
        }
    }
}