Java 加密解密之对称加密算法PBE

 

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Java 加密解密之对称加密算法PBE

 

 

Java 加密解密之对称加密算法PBE

PBE是一种基于口令的加密算法，使用口令代替其他对称加密算法中的密钥，其特点在于口令由用户自己掌管，不借助任何物理媒体；采用随机数（这里我们叫做盐）杂凑多重加密等方法保证数据的安全性。

PBE算法是对称加密算法的综合算法，常见算法PBEWithMD5AndDES,使用MD5和DES算法构建了PBE算法。将盐附加在口令上，通过消息摘要算法经过迭代获得构建密钥的基本材料，构建密钥后使用对称加密算法进行加密解密。

 

JDK对DESede算法的支持

 

算法/密钥长度/默认密钥长度：

1.PBEWithMD5AndDES/56/56
2.PBEWithMD5AndTripleDES/112,168/168
3.PBEWithSHA1AndDESede/112,168/168
4.PBEWithSHA1AndRC2_40/40 to 1024/128

工作模式：CBC
填充方式：PKCS5Padding

 

 

工作模式和填充方式请参考：      JAVA加密解密基础

十六进制工具类Hex.java，见：   java byte数组与十六进制字符串互转

PBE加密解密的java实现：
PBECoder.java

import java.security.Key;
import java.security.SecureRandom;

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.SecretKeyFactory;
import javax.crypto.spec.PBEKeySpec;
import javax.crypto.spec.PBEParameterSpec;

/**
 * PBE Coder<br/>
 * Algorithm/secret key length/default secret key length/<br/>
 * 1.PBEWithMD5AndDES/56/56
 * 2.PBEWithMD5AndTripleDES/112,168/168
 * 3.PBEWithSHA1AndDESede/112,168/168
 * 4.PBEWithSHA1AndRC2_40/40 to 1024/128
 * mode:	CBC <br/>
 * padding:	PKCS5Padding
 * @author Aub
 * 
 */
public class PBECoder {

	public static final String ALGORITHM = "PBEWITHMD5andDES";
	
	public static final int ITERATION_COUNT = 100;
	
	/**
	 * 初始盐<br/>
	 * 盐的长度必须为8位
	 * @return byte[] 盐 
	 * @throws Exception
	 */
	public static byte[] initSalt() throws Exception{
		//实例化安全随机数
		SecureRandom random = new SecureRandom();
		//产出盐
		return random.generateSeed(8);
	}
	
	/**
	 * 转换密钥
	 * 
	 * @param password	密码
	 * @return Key 密钥
	 */
	private static Key toKey(String password) throws Exception{
		//密钥材料
		PBEKeySpec keySpec = new PBEKeySpec(password.toCharArray());
		//实例化
		SecretKeyFactory keyFactory = SecretKeyFactory.getInstance(ALGORITHM);
		//生成密钥
		return keyFactory.generateSecret(keySpec);
	}
	
	/**
	 * 加密
	 * 
	 * @param data	待加密数据
	 * @param key	密钥
	 * @param salt  盐
	 * @return byte[]	加密数据
	 * @throws Exception
	 */
	public static byte[] encrypt(byte[] data,String password,byte[] salt) throws Exception{
		//转换密钥
		Key key = toKey(password);
		//实例化PBE参数材料
		PBEParameterSpec paramSpec = new PBEParameterSpec(salt, ITERATION_COUNT);
		//实例化
		Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
		//初始化
		cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key, paramSpec);
		//执行操作
		return cipher.doFinal(data);
	}
	
	/**
	 * 解密
	 * 
	 * @param data	待机密数据
	 * @param key	密钥
	 * @param salt  盐
	 * @return byte[]	解密数据
	 * @throws Exception
	 */
	public static byte[] decrypt(byte[] data,String password,byte[] salt)throws Exception{
		//转换密钥
		Key key = toKey(password);
		//实例化PBE参数材料
		PBEParameterSpec paramSpec = new PBEParameterSpec(salt, ITERATION_COUNT);
		//实例化
		Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
		//初始化
		cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key, paramSpec);
		//执行操作
		return cipher.doFinal(data);
	}
	
	private static String  showByteArray(byte[] data){
		if(null == data){
			return null;
		}
		StringBuilder sb = new StringBuilder("{");
		for(byte b:data){
			sb.append(b).append(",");
		}
		sb.deleteCharAt(sb.length()-1);
		sb.append("}");
		return sb.toString();
	}
	
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		byte[] salt = initSalt();
		System.out.println("salt："+showByteArray(salt));
		//这里的password需要是ASCII码，不然会报异常
		String password = "1111";
		System.out.println("口令："+password);
		
		String data ="PBE数据";
		System.out.println("加密前数据: string:"+data);
		System.out.println("加密前数据: byte[]:"+showByteArray(data.getBytes()));
		System.out.println();
		byte[] encryptData = encrypt(data.getBytes(), password,salt);
		System.out.println("加密后数据: byte[]:"+showByteArray(encryptData));
		System.out.println("加密后数据: hexStr:"+Hex.encodeHexStr(encryptData));
		System.out.println();
		byte[] decryptData = decrypt(encryptData, password,salt);
		System.out.println("解密后数据: byte[]:"+showByteArray(decryptData));
		System.out.println("解密后数据: string:"+new String(decryptData));
		
	}
}

 参考《java加密与解密的艺术》