使用Java函数实现数据加密和解密的方法有哪些？

在Java中，有多种方法可以实现数据加密和解密。下面是常用的几种方法：

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DES、AES和RC4等。

使用这些算法时，可以使用javax.crypto包中的Cipher类。以下是一个示例：

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

public class SymmetricEncryption {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String plainText = "Hello World!";
        
        // 生成密钥
        byte[] key = "1234567890abcdef".getBytes();
        SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(key, "AES");
        
        // 创建加密器
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("AES");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKeySpec);
        
        // 加密
        byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(plainText.getBytes());
        
        // 解密
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKeySpec);
        byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(encryptedBytes);
        
        System.out.println("Encrypted: " + new String(encryptedBytes));
        System.out.println("Decrypted: " + new String(decryptedBytes));
    }
}

2. 非对称加密算法：

非对称加密算法使用一对密钥，包括公钥和私钥。在Java中，常见的非对称加密算法包括RSA和DSA等。

使用这些算法时，可以使用java.security包中的KeyPairGenerator、Cipher和KeyFactory类。以下是一个示例：

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

public class AsymmetricEncryption {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String plainText = "Hello World!";
        
        // 生成公私钥对
        KeyPairGenerator keyPairGenerator = KeyPairGenerator.getInstance("RSA");
        KeyPair keyPair = keyPairGenerator.generateKeyPair();
        PublicKey publicKey = keyPair.getPublic();
        PrivateKey privateKey = keyPair.getPrivate();
        
        // 创建加密器
        Cipher cipher = Cipher.getInstance("RSA");
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, publicKey);
        
        // 加密
        byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(plainText.getBytes());
        
        // 创建解密器
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
        byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(encryptedBytes);
        
        System.out.println("Encrypted: " + new String(encryptedBytes));
        System.out.println("Decrypted: " + new String(decryptedBytes));
    }
}

3. 哈希算法：

哈希算法将输入的数据映射为固定长度的哈希值，通常不可逆。在Java中，常见的哈希算法包括MD5和SHA-256等。

使用这些算法时，可以使用java.security包中的MessageDigest类。以下是一个示例：

import java.security.MessageDigest;

public class HashAlgorithm {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String plainText = "Hello World!";
        
        // 创建哈希算法实例
        MessageDigest md5 = MessageDigest.getInstance("MD5");
        
        // 计算哈希值
        byte[] hashBytes = md5.digest(plainText.getBytes());
        
        System.out.println("Hash: " + bytesToHex(hashBytes));
    }
    
    private static String bytesToHex(byte[] bytes) {
        StringBuilder result = new StringBuilder();
        
        for (byte aByte : bytes) {
            result.append(Integer.toString((aByte & 0xff) + 0x100, 16).substring(1));
        }
        
        return result.toString();
    }
}

上述是使用Java函数实现数据加密和解密的几种常见方法。无论使用对称加密算法、非对称加密算法还是哈希算法，加密和解密的过程都需要密钥或哈希算法的初始化参数。