如何使用Java函数对字符串进行加密与解密

在Java中，可以使用不同的加密算法对字符串进行加密和解密。常见的加密算法包括对称加密和非对称加密。

对称加密算法使用相同的密钥进行加密和解密，加密速度快，适合加密大文件或者数据量较大的情况。常见的对称加密算法有DES、AES等。

非对称加密算法使用一对密钥（公钥和私钥），公钥用于加密，私钥用于解密。相对于对称加密，非对称加密算法更安全，但加密解密性能较低。常见的非对称加密算法有RSA、DSA等。

下面是使用Java函数对字符串进行加密和解密的示例代码：

1. 对称加密示例

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 SymmetricEncryption {
    private static final String ALGORITHM = "AES";
    private static final String ENCODING = "UTF-8";

    public static String encrypt(String plaintext, String key) throws Exception {
        KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(ALGORITHM);
        SecureRandom secureRandom = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");
        secureRandom.setSeed(key.getBytes(ENCODING));
        keyGenerator.init(128, secureRandom);
        SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();
        byte[] enCodeFormat = secretKey.getEncoded();
        SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(enCodeFormat, ALGORITHM);
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKeySpec);
        byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(plaintext.getBytes(ENCODING));
        return Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedBytes);
    }

    public static String decrypt(String ciphertext, String key) throws Exception {
        byte[] encryptedBytes = Base64.getDecoder().decode(ciphertext);
        KeyGenerator keyGenerator = KeyGenerator.getInstance(ALGORITHM);
        SecureRandom secureRandom = SecureRandom.getInstance("SHA1PRNG");
        secureRandom.setSeed(key.getBytes(ENCODING));
        keyGenerator.init(128, secureRandom);
        SecretKey secretKey = keyGenerator.generateKey();
        byte[] enCodeFormat = secretKey.getEncoded();
        SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(enCodeFormat, ALGORITHM);
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKeySpec);
        byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(encryptedBytes);
        return new String(decryptedBytes, ENCODING);
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String plaintext = "Hello World!";
        String key = "1234567890abcdef";

        String ciphertext = encrypt(plaintext, key);
        System.out.println("Cipher text: " + ciphertext);

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

在上述代码中，我们使用AES算法进行加密和解密。首先生成一个随机密钥，然后使用该密钥进行加密和解密。加密后的密文使用Base64编码进行转换和存储。

2. 非对称加密示例

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

public class AsymmetricEncryption {
    private static final String ALGORITHM = "RSA";

    public static String encrypt(String plaintext, PublicKey publicKey) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
        byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(plaintext.getBytes());
        return java.util.Base64.getEncoder().encodeToString(encryptedBytes);
    }

    public static String decrypt(String ciphertext, PrivateKey privateKey) throws Exception {
        byte[] encryptedBytes = java.util.Base64.getDecoder().decode(ciphertext);
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
        byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(encryptedBytes);
        return new String(decryptedBytes);
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String plaintext = "Hello World!";

        KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance(ALGORITHM);
        keyPairGenerator.initialize(2048);
        KeyPair keypair = keyPairGenerator.generateKeyPair();
        PublicKey publicKey = keypair.getPublic();
        PrivateKey privateKey = keypair.getPrivate();

        String ciphertext = encrypt(plaintext, publicKey);
        System.out.println("Cipher text: " + ciphertext);

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

在上述代码中，我们使用RSA算法生成一对密钥（公钥和私钥），然后使用公钥对明文进行加密，使用私钥对密文进行解密。

综上所述，通过使用Java函数和常见的加密算法，我们可以对字符串进行加密和解密。加密可以保护数据的安全性和隐私，解密可以恢复加密之前的明文内容。在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的加密算法和密钥长度，同时注意密钥的保护和管理。