Java中加密解密函数详解

Java中加密与解密是非常重要的基础性工具之一，主要用于保护敏感数据，防止数据泄漏或劫持等问题。在常见的加密方法中，对称加密和非对称加密是最常用的两种方法。接下来，我将详细介绍Java中常用的加密和解密函数。

一、对称加密

对称加密法是一种加密方法，其加密过程和解密过程均使用相同的密钥。常见的对称加密算法有DES、AES和IDEA等。

1. DES加密解密方法

DES加密算法使用一个固定的密码，将原文加密成密文，并且通过密钥解密。下面是DES加密的Java代码实现：

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;

public class DESEncrypt {
    private static final String Algorithm = "DES";
    private static byte[] keyBytes = new byte[] { 0x11, 0x22, 0x4F, 0x58, 
        (byte) 0x88, 0x10, 0x40, 0x38 };

    /**
     * 加密函数
     * @param content
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static byte[] encrypt(byte[] content) throws Exception {
        SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(keyBytes, Algorithm);
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(Algorithm);
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
        byte[] result = cipher.doFinal(content);
        return result;
    }

    /**
     * 解密函数
     * @param content
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static byte[] decrypt(byte[] content) throws Exception {
        SecretKeySpec key = new SecretKeySpec(keyBytes, Algorithm);
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(Algorithm);
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
        byte[] result = cipher.doFinal(content);
        return result;
    }
}

2. AES加密解密方法

AES是一种可替代DES的高级加密标准，通常用于加密大块数据。AES具有较高的安全性和效率，因此在许多应用程序中都在使用。以下是AES加密和解密的Java代码实现：

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.security.MessageDigest;

public class AESEncrypt {
    private static final String Algorithm = "AES/ECB/PKCS5Padding";
    private static byte[] keyBytes;

    /**
     * AES加密函数
     * @param content
     * @param password
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static byte[] encrypt(String content, String password) throws Exception {
        byte[] contentBytes = content.getBytes("utf-8");
        MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("md5");
        byte[] key = md5.digest(password.getBytes("utf-8"));
        keyBytes = new byte[16];
        System.arraycopy(key, 0, keyBytes, 0, 16);
        SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(keyBytes, "AES");
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(Algorithm);
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, keySpec);
        byte[] result = cipher.doFinal(contentBytes);
        return result;
    }

    /**
     * AES解密函数
     * @param content
     * @param password
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static String decrypt(byte[] content, String password) throws Exception {
        MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("md5");
        byte[] key = md5.digest(password.getBytes("utf-8"));
        keyBytes = new byte[16];
        System.arraycopy(key, 0, keyBytes, 0, 16);
        SecretKeySpec keySpec = new SecretKeySpec(keyBytes, "AES");
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(Algorithm);
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, keySpec);
        byte[] result = cipher.doFinal(content);
        String decryptedValue = new String(result, "utf-8");
        return decryptedValue;
    }
}

二、非对称加密

非对称加密是指加密和解密使用不同的密钥，公钥用于加密，私钥用于解密。在常见的非对称加密方法中，RSA是最常用的一种。

1. RSA加密解密方法

RSA加密算法是一种非对称密钥加密方法。在RSA加密过程中，用于加密的公钥是可公开的，而只有私钥持有人才能解密。以下是RSA加密和解密的Java代码实现：

import javax.crypto.Cipher;
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;

public class RSAEncrypt {
    /**
     * 生成RSA公钥和私钥
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static KeyPair generateRSAKeyPair() throws Exception {
        KeyPairGenerator kpGen = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
        kpGen.initialize(1024);
        KeyPair kp = kpGen.generateKeyPair();
        return kp;
    }

    /**
     * RSA加密函数
     * @param data 需要加密的数据
     * @param publicKey RSA公钥
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static byte[] encrypt(byte[] data, byte[] publicKey) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, RSAUtil.getPublicKey(publicKey));
        byte[] cipherData = cipher.doFinal(data);
        return cipherData;
    }

    /**
     * RSA解密函数
     * @param data 需要解密的数据
     * @param privateKey RSA私钥
     * @return
     * @throws Exception
     */
    public static byte[] decrypt(byte[] data, byte[] privateKey) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, RSAUtil.getPrivateKey(privateKey));
        byte[] plainData = cipher.doFinal(data);
        return plainData;
    }
}

以上就是Java中常用的加密和解密函数的详细介绍。在实际应用中，我们需要根据具体需要选择不同的加密方法，以达到更好的保护数据和确保数据的安全性。