编写Java函数实现加密算法

加密算法是通过对数据进行转换和处理，使得其在未经授权的情况下难以理解和获取明文信息。Java语言提供了许多加密算法的实现，可以保护数据的安全性。

在Java中，常见的加密算法有对称加密算法和非对称加密算法。对称加密算法使用相同的密钥进行加密和解密，加密解密速度较快；而非对称加密算法使用公钥加密，私钥解密，安全性更高。

下面我们将分别介绍在Java中如何实现对称加密算法和非对称加密算法的函数。

一、对称加密算法

常见的对称加密算法有DES、3DES、AES等。其中AES（Advanced Encryption Standard）算法是目前应用最广泛的加密算法。

在Java中，可以使用javax.crypto包下的Cipher类进行对称加密和解密的操作。下面是一个简单的示例代码，演示如何使用AES算法进行加密和解密：

import javax.crypto.Cipher;
import javax.crypto.spec.SecretKeySpec;
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;

public class SymmetricEncryption {

    private static final String ALGORITHM = "AES";
    private static final String KEY = "mySecretKey12345";

    public static String encrypt(String plaintext) throws Exception {
        SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(KEY.getBytes(), ALGORITHM);
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, secretKeySpec);
        byte[] encryptedBytes = cipher.doFinal(plaintext.getBytes());
        return Base64.encodeBase64String(encryptedBytes);
    }

    public static String decrypt(String ciphertext) throws Exception {
        SecretKeySpec secretKeySpec = new SecretKeySpec(KEY.getBytes(), ALGORITHM);
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, secretKeySpec);
        byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(Base64.decodeBase64(ciphertext));
        return new String(decryptedBytes);
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String plaintext = "Hello, world!";
        String encryptedText = encrypt(plaintext);
        String decryptedText = decrypt(encryptedText);
        System.out.println("Plaintext: " + plaintext);
        System.out.println("Encrypted Text: " + encryptedText);
        System.out.println("Decrypted Text: " + decryptedText);
    }
}

在上述代码中，encrypt函数使用AES算法对明文进行加密，decrypt函数使用AES算法对密文进行解密。ALGORITHM指定了加密算法，KEY指定了用于加密和解密的密钥。在main函数中，我们演示了对明文进行加密和解密的过程。

二、非对称加密算法

常见的非对称加密算法有RSA算法。RSA算法使用公钥加密，私钥解密。在Java中可以使用java.security包下的KeyPairGenerator类生成密钥对，并使用javax.crypto包下的Cipher类进行加密和解密。

下面是一个简单的示例代码，演示如何使用RSA算法进行加密和解密：

import java.security.KeyPair;
import java.security.KeyPairGenerator;
import java.security.PrivateKey;
import java.security.PublicKey;
import javax.crypto.Cipher;
import org.apache.commons.codec.binary.Base64;

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 Base64.encodeBase64String(encryptedBytes);
    }

    public static String decrypt(String ciphertext, PrivateKey privateKey) throws Exception {
        Cipher cipher = Cipher.getInstance(ALGORITHM);
        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, privateKey);
        byte[] decryptedBytes = cipher.doFinal(Base64.decodeBase64(ciphertext));
        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 encryptedText = encrypt(plaintext, publicKey);
        String decryptedText = decrypt(encryptedText, privateKey);
        System.out.println("Plaintext: " + plaintext);
        System.out.println("Encrypted Text: " + encryptedText);
        System.out.println("Decrypted Text: " + decryptedText);
    }
}

在上述代码中，encrypt函数使用RSA算法对明文进行加密，decrypt函数使用RSA算法对密文进行解密。ALGORITHM指定了加密算法。在main函数中，我们使用KeyPairGenerator类生成了公钥和私钥，然后演示了对明文进行加密和解密的过程。

通过以上示例代码，我们可以实现对称加密算法和非对称加密算法的加密和解密操作。这些加密算法可以在保护数据安全性方面发挥重要作用，但在实际使用中还需根据具体需求选择合适的加密算法，并进行密钥管理和安全性评估。