java中常用的加密算法总结

news2024/12/25 10:57:09

目前在工作中常用到加密的一些场景，比如密码加密，数据加密，接口参数加密等，故通过本文总结以下常见的加密算法。
在这里插入图片描述

1. 对称加密算法

对称加密算法使用相同的密钥进行加密和解密。在Java中，常见的对称加密算法包括：

AES（高级加密标准）：AES是一种高效且安全的对称加密算法，支持128位、192位和256位密钥长度，用于加密敏感数据。
- CBC模式（Cipher Block Chaining）
  在CBC模式中，每个明文块在加密之前都会与前一个密文块进行异或运算，然后再进行加密。这种模式下，初始块需要一个初始化向量（IV），并且对每个后续块的加密都依赖于前一个块的密文。
- 优点：提供了更高的安全性，相比ECB模式更难受到攻击。
  对相同的明文块会生成不同的密文块，增强了安全性。
- 缺点：不适合并行加密处理，因为每个密文块的生成都依赖于前一个密文块。
ECB模式（Electronic Codebook）
- 在ECB模式中，相同的明文块会被加密成相同的密文块，因此这种模式下可能会有一些安全性问题。同一个明文块每次加密的结果都是相同的，这可能导致一些模式识别攻击。
- 优点：可以并行处理数据块。
- 缺点：相同的明文块会得到相同的密文块，可能会暴露信息模式。
  安全性相对较低，容易受到已知明文攻击等攻击方式的影响。
  在实际应用中，CBC模式通常比ECB模式更安全，因为它提供了更好的混淆和扩散特性。为了进一步提高安全性，可以考虑使用认证加密模式（Authenticated Encryption Modes）如GCM（Galois/Counter Mode）或CCM（Counter with CBC-MAC）。

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.IvParameterSpec;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.nio.charset.StandardCharsets;
import java.util.Base64;

//AES加密解密工具类
public class AESUtil {

    private static final String AES_ALGORITHM = "AES";
    private static final String CIPHER_MODE = "AES/CBC/PKCS5Padding";
    private static final String INIT_VECTOR = "YourInitVector"; // 初始化向量
    private static final String SECRET_KEY = "YourSecretKey"; // 密钥

    public static String encrypt(String plainText) {
        try {
            IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(INIT_VECTOR.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
            SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(SECRET_KEY.getBytes(StandardCharsets.UTF_8), AES_ALGORITHM);

            Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_MODE);
            cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKeySpec, iv);

            byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(plainText.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
            return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedBytes);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }

    public static String decrypt(String encryptedText) {
        try {
            IvParameterSpec iv = new IvParameterSpec(INIT_VECTOR.getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
            SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(SECRET_KEY.getBytes(StandardCharsets.UTF_8), AES_ALGORITHM);

            Cipher cipher = Cipher.getInstance(CIPHER_MODE);
            cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKeySpec, iv);

            byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(encryptedText));
            return new String(decryptedBytes, StandardCharsets.UTF_8);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
            return null;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        String originalText = "Hello, World! This is a test message.";

        // 加密
        String encryptedText = encrypt(originalText);
        System.out.println("Encrypted Text: " + encryptedText);

        // 解密
        String decryptedText = decrypt(encryptedText);
        System.out.println("Decrypted Text: " + decryptedText);
    }
}