加密解密：Java中如何实现加密和解密
Java 可以通过很多种方式进行加密和解密操作，本文将会介绍 Java 中一些常用的加密与解密算法，并给出实现示例，让你了解这些算法的基本原理和实际应用。
一、对称加密算法
对称加密算法，是指加密与解密使用相同秘钥的算法，常见的对称加密算法有 DES、AES 和 Blowfish 等。对称加密算法的加密解密速度都很快，特别是 AES，被广泛应用于数据加密传输等领域。
1. DES 加密解密示例
下面是 DES 算法的加密解密示例：
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.security.SecureRandom;
public class DESDemo {
public static void main(String[] args) {
String content = "Hello, DES!";
String password = "123456";
// 加密
byte[] encryptResult = encrypt(content, password);
System.out.println("加密后：" + new String(encryptResult));
// 解密
String decryptResult = decrypt(encryptResult, password);
System.out.println("解密后：" + decryptResult);
}
/**
* DES 加密操作
*
* @param content 待加密内容
* @param password 密钥
* @return 加密结果
*/
private static byte[] encrypt(String content, String password) {
try {
// 生成密钥
KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("DES");
SecureRandom secureRandom = new SecureRandom(password.getBytes());
keyGenerator.init(secureRandom);
SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();
byte[] keyBytes = secretKey.getEncoded();
// 转换密钥
SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(keyBytes, "DES");
// 创建 Cipher 对象
Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES/ECB/PKCS5Padding");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKeySpec);
// 加密操作
byte[] byteContent = content.getBytes("utf-8");
byte[] byteResult = cipher.doFinal(byteContent);
return byteResult;
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
/**
* DES 解密操作
*
* @param encryptResult 加密结果
* @param password 密钥
* @return 解密结果
*/
private static String decrypt(byte[] encryptResult, String password) {
try {
// 生成密钥
KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("DES");
SecureRandom secureRandom = new SecureRandom(password.getBytes());
keyGenerator.init(secureRandom);
SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();
// 转换密钥
SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(secretKey.getEncoded(), "DES");
// 创建 Cipher 对象
Cipher cipher = Cipher.getInstance("DES/ECB/PKCS5Padding");
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKeySpec);
// 解密操作
byte[] byteResult = cipher.doFinal(encryptResult);
return new String(byteResult, "utf-8");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
}
2. AES 加密解密示例
下面是 AES 算法的加密解密示例：
import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.KeyGenerator;
import javax.crypto.SecretKey;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import java.security.SecureRandom;
import java.util.Base64;
public class AESDemo {
public static void main(String[] args) {
String content = "Hello, AES!";
String password = "123456";
// 加密
String encryptResult = encrypt(content, password);
System.out.println("加密后：" + encryptResult);
// 解密
String decryptResult = decrypt(encryptResult, password);
System.out.println("解密后：" + decryptResult);
}
/**
* AES 加密操作
*
* @param content 待加密内容
* @param password 密钥
* @return 加密结果
*/
private static String encrypt(String content, String password) {
try {
// 生成密钥
KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("AES");
SecureRandom secureRandom = new SecureRandom(password.getBytes());
keyGenerator.init(secureRandom);
SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();
byte[] keyBytes = secretKey.getEncoded();
// 转换密钥
SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(keyBytes, "AES");
// 创建 Cipher 对象
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKeySpec);
// 加密操作
byte[] byteContent = content.getBytes("utf-8");
byte[] byteResult = cipher.doFinal(byteContent);
return Base64.getEncoder().encodeToString(byteResult);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
/**
* AES 解密操作
*
* @param encryptResult 加密结果
* @param password 密钥
* @return 解密结果
*/
private static String decrypt(String encryptResult, String password) {
try {
// 生成密钥
KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance("AES");
SecureRandom secureRandom = new SecureRandom(password.getBytes());
keyGenerator.init(secureRandom);
SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();
// 转换密钥
SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(secretKey.getEncoded(), "AES");
// 创建 Cipher 对象
Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKeySpec);
// 解密操作
byte[] byteResult = cipher.doFinal(Base64.getDecoder().decode(encryptResult));
return new String(byteResult, "utf-8");
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
}
二、非对称加密算法
非对称加密算法，是指加密与解密使用不同秘钥的算法，常见的非对称加密算法有 RSA、DSA 和 Diffie-Hellman 等。非对称加密算法相较于对称加密算法，更安全，但加密解密速度较慢，一般用于对数据进行加密传输时使用。
1. RSA 加密解密示例
下面是 RSA 算法的加密解密示例：
`java
import javax.crypto.Cipher;
import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.PublicKey;
import java.util.Base64;
public class RSADemo {
public static void main(String[] args) {
String content = "Hello, RSA!";
// 生成公私钥对
KeyPair keyPair = generateKeyPair();
// 加密
String encryptResult = encrypt(content, keyPair.getPublic());
System.out.println("加密后：" + encryptResult);
// 解密
String decryptResult = decrypt(encryptResult, keyPair.getPrivate());
System.out.println("解密后：" + decryptResult);
}
/**
* 生成 RSA 公私钥对
*
* @return KeyPair
*/
private static KeyPair generateKeyPair() {
try {
KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
keyPairGenerator.initialize(2048);
return keyPairGenerator.generateKeyPair();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
/**
* RSA 加密操作
*
* @param content 待加密内容
* @param key 公钥
* @return 加密结果
*/
private static String encrypt(String content, PublicKey key) {
try {
Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
byte[] byteContent = content.getBytes("utf-8");
byte[] byteResult = cipher.doFinal(byteContent);
return Base64.getEncoder().encodeToString(byteResult);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
return null;
}
/**
* RSA 解密操作
*
* @param encryptResult 加密结果
* @param key 私钥
* @return 解密结果
*/
private static String decrypt(String encryptResult, PrivateKey key) {
try {
Cipher cipher