Java中如何使用函数实现数据加密和解密操作

在Java中，我们可以使用函数来实现数据加密和解密操作。加密是将明文通过特定的算法转换成密文，而解密则是将密文还原成原始的明文。在Java语言中，加密算法和解密算法已经被封装在了各种加密库中，可以通过调用相应的函数来完成。

Java中主要有以下几种加密算法：

1. 对称加密算法

对称加密算法是一种使用同一密钥对数据进行加密和解密的算法，典型的对称加密算法如DES、AES等。使用对称加密算法时，发送方和接收方需要共享同一密钥。数据加密时使用密钥对数据进行加密，解密时使用相同密钥对加密后的数据进行解密。

示例代码：

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

public class SymmetricEncryption {

    public static byte[] encrypt(String message, String key) throws Exception {
        SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(key.getBytes(), "AES");
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKey);
        return cipher.doFinal(message.getBytes());
    }

    public static String decrypt(byte[] cipherText, String key) throws Exception {
        SecretKeySpec secretKey = new SecretKeySpec(key.getBytes(), "AES");
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES/ECB/PKCS5Padding");
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKey);
        return new String(cipher.doFinal(cipherText));
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String plainText = "This is a plain text";
        String key = "1234567890123456";

        byte[] cipherText = encrypt(plainText, key);
        System.out.println("Cipher Text: " + new String(cipherText));

        String decryptedText = decrypt(cipherText, key);
        System.out.println("Decrypted Text: " + decryptedText);
    }
}

2. 非对称加密算法

非对称加密算法是一种使用公钥和私钥对数据进行加密和解密的算法，典型的非对称加密算法如RSA等。使用非对称加密算法时，发送方使用接收方的公钥对数据进行加密，接收方使用自己的私钥对加密后的数据进行解密。

示例代码：

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

public class AsymmetricEncryption {

    public static byte[] encrypt(String message, Key key) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);
        return cipher.doFinal(message.getBytes());
    }

    public static String decrypt(byte[] cipherText, Key key) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);
        return new String(cipher.doFinal(cipherText));
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String plainText = "This is a plain text";

        KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
        keyPairGenerator.initialize(2048);
        KeyPair keyPair = keyPairGenerator.genKeyPair();

        Key privateKey = keyPair.getPrivate();
        Key publicKey = keyPair.getPublic();

        byte[] cipherText = encrypt(plainText, publicKey);
        System.out.println("Cipher Text: " + new String(cipherText));

        String decryptedText = decrypt(cipherText, privateKey);
        System.out.println("Decrypted Text: " + decryptedText);
    }
}

3. 散列算法

散列算法是一种将任意长度的数据转换成固定长度摘要的算法，典型的散列算法如MD5、SHA1、SHA256等。使用散列算法时，只能对数据进行散列，无法进行解密。

示例代码：

import java.security.MessageDigest;

public class Hashing {

    public static byte[] hash(String message, String algorithm) throws Exception {
        MessageDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance(algorithm);
        messageDigest.update(message.getBytes());

        return messageDigest.digest();
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String plainText = "This is a plain text";
        String algorithm = "SHA-256";

        byte[] hash = hash(plainText, algorithm);
        System.out.println("Hash: " + new String(hash));
    }
}

以上就是Java中使用函数实现数据加密和解密操作的示例代码和说明。需要注意的是，在实际应用中，数据加密和解密通常需要配合使用不同的加密算法和密钥，以确保数据安全。同时，在选择加密算法时，需要综合考虑加密速度、安全性等因素。