JAVA基础◆浅谈3DES加密解密
JAVA基础◆浅谈3DES加密解密
浅谈3DES加密解密
（注：本文不深入探讨3DES的加密原理，只着重说明在Java中使用3DES加密解密以及常见问题）
从数据安全谈起
当你使用网银时，是否担心你的银行卡会被盗用？
当你和朋友用QQ进行聊天时，是否担心你的隐私会被泄露？
作为开发者，编写安全的代码比编写优雅的代码更重要，因为安全是一切应用之根本！为了确保数据不被侵犯，数据加密/解密技术运用而生。 ——摘录自《Java加密解密的艺术》
所以为了确保数据传输和数据存储的安全，我们可以通过特定的算法，将数据明文加密成复杂的密文。
众多的加密手段大致可以分为单项加密和双向加密。单项加密指通过对数据进行摘要计算生成密文，密文不可逆推还原，比如有Base64、MD5、SHA等；双向加密则相反，指可以把密文逆推还原成明文，其中双向加密又分为对称加密和非对称加密。对称加密是指数据使用者必须拥有同样的密钥才可以进行加密解密，就像大家共同约定了一组暗号一样，对称加密的手段有DES、3DES、AES、IDEA、RC4、RC5等；而非对称加密相对于对称加密而言，无需拥有同一组密钥，它是一种“信息公开的密钥交换协议”。非对称加密需要公开密钥和私有密钥两组密钥，公开密钥和私有密钥是配对起来的，也就是说使用公开密钥进行数据加密，只有对应的私有密钥才能进行解密。此类的加密手段有RSA、DSA等。
【密码学常用术语】
明文：未加密的数据
密文：明文经过加密后的数据
加密：将明文转换为密文的过程
解密：将密文转换为明文的过程
加密算法：将明文转换为密文的转换算法
解密算法：将密文转换为明文的转换算法
加密密钥：用于加密算法进行加密操作的密钥
解密密钥：用于解密算法进行解密操作的密钥
初识3DES
3DES，也称为3DESede或TripleDES，是三重数据加密，且可以逆推的一种算法方案。
1975年美国IBM公司成功研究并发布了DES加密算法，但DES密码长度容易被暴力破解，通过对DES算法进行改进，针对每个数据块进行三次DES加密，也就是3DES加密算法。
但由于3DES的算法是公开的，所以算法本身没什么秘密可言，主要依靠唯一密钥来确保数据加密解密的安全。
有人可能会问，那3DES到底安不安全呢？！目前为止，还没有人能破解3DES，所以你要是能破解它，都足以震惊整个信息安全界了……
【Java使用3DES加密解密的流程】
①传入共同约定的密钥（keyBytes）以及算法（Algorithm），来构建SecretKey密钥对象
SecretKey deskey = new SecretKeySpec(keyBytes, Algorithm);
②根据算法实例化Cipher对象。它负责加密/解密
Cipher c1 = Cipher.getInstance(Algorithm);
③传入加密/解密模式以及SecretKey密钥对象，实例化Cipher对象
c1.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, deskey);
④传入字节数组，调用Cipher.doFinal()方法，实现加密/解密，并返回一个byte字节数组
c1.doFinal(src);
3DES案例
—SecretUtils.java(3DES加密解密的工具类)—
1 package my3des;
2 3 import java.io.UnsupportedEncodingException; 4 5 import javax.crypto.Cipher; 6 import javax.crypto.SecretKey; 7 import javax.crypto.spec.SecretKeySpec; 8 9 10 /**11 * SecretUtils {3DES加密解密的工具类 }12 * @author William13 * @date 2013-04-1914 */15 public class SecretUtils {16 17 //定义加密算法，有DES、DESede(即3DES)、Blowfish18 private static final String Algorithm = "DESede";
19 private static final String PASSWORD_CRYPT_KEY = "2012PinganVitality075522628888ForShenZhenBelter075561869839";20 21 22 /**23 * 加密方法24 * @param src 源数据的字节数组25 * @return 26 */27 public static byte[] encryptMode(byte[] src) {28 try {29 SecretKey deskey = new SecretKeySpec(build3DesKey(PASSWORD_CRYPT_KEY), Algorithm); //生成密钥30 Cipher c1 = Cipher.getInstance(Algorithm); //实例化负责加密/解密的Cipher工具类31 c1.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, deskey); //初始化为加密模式32 return c1.doFinal(src);33 } catch (java.security.NoSuchAlgorithmException e1) {34 e1.printStackTrace();35 } catch (javax.crypto.NoSuchPaddingException e2) {36 e2.printStackTrace();37 } catch (java.lang.Exception e3) {38 e3.printStackTrace();39 }40 return null;41 }42 43 44 /**45 * 解密函数46 * @param src 密文的字节数组47 * @return48 */49 public static byte[] decryptMode(byte[] src) {
50 try {51 SecretKey deskey = new SecretKeySpec(build3DesKey(PASSWORD_CRYPT_KEY), Algorithm);52 Cipher c1 = Cipher.getInstance(Algorithm);53 c1.init(Cipher.DECRYPT_MODE, deskey); //初始化为解密模式54 return c1.doFinal(src);55 } catch (java.security.NoSuchAlgorithmException e1) {56 e1.printStackTrace();57 } catch (javax.crypto.NoSuchPaddingException e2) {58 e2.printStackTrace();59 } catch (java.lang.Exception e3) {60 e3.printStackTrace();61 }62 return null;63 }64 65 66 /*67 * 根据字符串生成密钥字节数组
68 * @param keyStr 密钥字符串69 * @return
70 * @throws UnsupportedEncodingException71 */72 public static byte[] build3DesKey(String keyStr) throws UnsupportedEncodingException{73 byte[] key = new byte[24]; //声明一个24位的字节数组，默认里面都是074 byte[] temp = keyStr.getBytes("UTF-8"); //将字符串转成字节数组75 76 /*77 * 执行数组拷贝78 * System.arraycopy(源数组，从源数组哪里开始拷贝，目标数组，拷贝多少位)79 */80 if(key.length > temp.length){81 //如果temp不够24位，则拷贝temp数组整个长度的内容到key数组中82 System.arraycopy(temp, 0, key, 0, temp.length);83 }else{84 //如果temp大于24位，则拷贝temp数组24个长度的内容到key数组中85 System.arraycopy(temp, 0, key, 0, key.length);86 }87 return key;88 }
89 }
—Main.java(测试类)—
1 package my3des; 2 3 public class Main { 4 5 /** 6 * @param args 7 */ 8 public static void main(String[] args) { 9 String msg = "3DES加密解密案例";10 System.out.println("【加密前】：" + msg);11 12 //加密13 byte[] secretArr = SecretUtils.encryptMode(msg.getBytes());
14 System.out.println("【加密后】：" + new String(secretArr));15 16 //解密17 byte[] myMsgArr = SecretUtils.decryptMode(secretArr);
18 System.out.println("【解密后】：" + new String(myMsgArr));19 }20 }
补充说明
· 3DES的密钥必须是24位的byte数组
随便拿一个String.getBytes()是不行的，会报如下错误
java.security.InvalidKeyException: Invalid key length: 59 bytes
解决方法有很多，①按密钥固定长度重新定义字符串；②先把字符串用Base64或者MD5加密，然后截取固定长度的字符转成byte数组；③字符串转成Byte数组，针对该数组进行修改，若长度过长则只截取一部分，若长度不够则补零
· 加密结果的编码方式要一致
从byte数组转成字符串，一般有两种方式，base64处理和十六进制处理。
· 参考资料
3DES在线测试工具：http://www.seacha.com/tools/3des.php
http://www.cnblogs.com/lianghuilin/archive/2013/04/15/3DES.html