DES、3DES、AES、PBE对称加密算法实现及应用

1.对称加密算法概述

对称加密算法是应用较早的加密算法，技术成熟。在对称加密算法中，数据发信方将明文和加密密钥一起经过特殊加密算法处理后，使其变成复杂的加密密文发送出去。收信方收到密文后，若想解读原文，则需要使用加密用过的密钥及相同算法的逆算法对密文进行解密，才能使其恢复成可读明文。

在对称加密算法中，使用的密钥只有一个，发收信双方都使用这个密钥对数据进行加密和解密，这就要求解密方事先必须知道加密密钥。

对称加密算法的特点是算法公开、计算量小、加密速度快、加密效率高。

不足之处是，交易双方都使用同样钥匙，安全性得不到保证。

在计算机系统中广泛使用的对称加密算法有DES和IDEA等。因为DES近年来屡屡被破解，所以，美国国家标准局倡导的AES即将作为新标准取代DES。

2.对称加密算法-DES

DES算法为密码体制中的对称密码体制，又被称为美国数据加密标准，是1972年美国IBM公司研制的对称密码体制加密算法。

明文按64位进行分组，密钥长64位，密钥事实上是56位参与DES运算(第8、16、24、32、40、48、56、64位是校验位， 使得每个密钥都有奇数个1)分组后的明文组和56位的密钥按位替代或交换的方法形成密文组的加密方法。

引入Bouncy Castle依赖：

<dependency> 
   <groupId>org.bouncycastle</groupId> 
   <artifactId>bcprov-jdk15</artifactId> 
   <version>1.46</version> 
</dependency> 

引入Commons Codec依赖：

<dependency> 
   <groupId>commons-codec</groupId> 
   <artifactId>commons-codec</artifactId> 
   <version>1.10</version> 
</dependency> 

Java代码实现：

import java.security.Key; 
import java.security.Security; 
import javax.crypto.Cipher; 
import javax.crypto.KeyGenerator; 
import javax.crypto.SecretKey; 
import javax.crypto.SecretKeyFactory; 
import javax.crypto.spec.DESKeySpec; 
import org.apache.commons.codec.binary.Hex; 
import org.bouncycastle.jce.provider.BouncyCastleProvider; 
 
public class DES { 
 
  public static final String src = "des test"; 
 
  public static void main(String[] args) { 
    jdkDES(); 
    bcDES(); 
  } 
 
  // 用jdk实现: 
  public static void jdkDES() { 
    try { 
      // 生成KEY 
      KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("DES"); 
      keyGenerator.init(56); 
      // 产生密钥 
      SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey(); 
      // 获取密钥 
      byte[] bytesKey = secretKey.getEncoded(); 
 
      // KEY转换 
      DESKeySpec desKeySpec = new DESKeySpec(bytesKey); 
      SecretKeyFactory factory = SecretKeyFactory.getInstance("DES"); 
      Key convertSecretKey = factory.generateSecret(desKeySpec); 
 
      // 加密 
      Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES/ECB/PKCS5Padding"); 
      cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, convertSecretKey); 
      byte[] result = cipher.doFinal(src.getBytes()); 
      System.out.println("jdk des encrypt:" + Hex.encodeHexString(result)); 
 
      // 解密 
      cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, convertSecretKey); 
      result = cipher.doFinal(result); 
      System.out.println("jdk des decrypt:" + new String(result)); 
    } catch (Exception e) { 
      e.printStackTrace(); 
    } 
  } 
 
  // 用bouncy castle实现: 
  public static void bcDES() { 
    try { 
      Security.addProvider(new BouncyCastleProvider()); 
 
      // 生成KEY 
      KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("DES", "BC"); 
      keyGenerator.getProvider(); 
      keyGenerator.init(56); 
      // 产生密钥 
      SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey(); 
      // 获取密钥 
      byte[] bytesKey = secretKey.getEncoded(); 
 
      // KEY转换 
      DESKeySpec desKeySpec = new DESKeySpec(bytesKey); 
      SecretKeyFactory factory = SecretKeyFactory.getInstance("DES"); 
      Key convertSecretKey = factory.generateSecret(desKeySpec); 
 
      // 加密 
      Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES/ECB/PKCS5Padding"); 
      cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, convertSecretKey); 
      byte[] result = cipher.doFinal(src.getBytes()); 
      System.out.println("bc des encrypt:" + Hex.encodeHexString(result)); 
 
      // 解密 
      cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, convertSecretKey); 
      result = cipher.doFinal(result); 
      System.out.println("bc des decrypt:" + new String(result)); 
    } catch (Exception e) { 
      e.printStackTrace(); 
    } 
  } 
} 

（编辑：宣城站长网）

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