6. Java 加解密技术系列之 3DES
2016-02-02 17:36
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[b]Java 加解密技术系列之 3DES [/b]
序
背景
概念
原理
代码实现
结束语
DES,这篇文章打算在 DES 的基础上,继续多讲一点,也就是 3 重 DES — — Triple DES。
背景
至于 3DES 为什么会出现呢?其实,这个不难想到。由于 DES 是一种非常简便的加密算法,但是密钥长度比较短,计算量比较小,相对来说,比较容易被破解。因此,在 DES 的基础上,使用三重数据加密算法,对数据进行加密,这样来说,破解的概率就小了很多。
概念
3DES,
也就是“Triple DES”,中文名“三重数据加密算法”,它相当于是对每个数据块应用三次 DES 加密算法。由于计算机运算能力的增强,原版
DES 密码的密钥长度变得容易被暴力破解;3DES 即是设计用来提供一种相对简单的方法,即通过增加 DES
的密钥长度来避免类似的攻击,而不是设计一种全新的块密码算法。
原理
使用 3 条 56 位的密钥对数据进行三次加密。3DES(即 Triple DES)是 DES 向 AES 过渡的加密算法(1999年,NIST 将 3-DES 指定为过渡的加密标准)。
其具体实现如下:设 Ek() 和 Dk() 代表 DES 算法的加密和解密过程,K 代表 DES 算法使用的密钥,P 代表明文,C 代表密文,这样:
3DES 加密过程为:C = Ek3 ( Dk2 ( Ek1 ( P ) ) )
3DES 解密过程为:P = Dk1 ( EK2 ( Dk3 ( C ) ) )
代码实现
3DES 的代码实现,与 DES 很类似,其实可以参考上一篇文章 — — DES 的代码实现,把算法定义改为 DESede 即可。不过,考虑到参考的方便性,这里还是贴出 3DES 加解密的代码实现,供大家参考。
序
背景
概念
原理
代码实现
结束语
序
上一篇文章讲的是对称加密算法 — —DES,这篇文章打算在 DES 的基础上,继续多讲一点,也就是 3 重 DES — — Triple DES。
背景
至于 3DES 为什么会出现呢?其实,这个不难想到。由于 DES 是一种非常简便的加密算法,但是密钥长度比较短,计算量比较小,相对来说,比较容易被破解。因此,在 DES 的基础上,使用三重数据加密算法,对数据进行加密,这样来说,破解的概率就小了很多。
概念
3DES,
也就是“Triple DES”,中文名“三重数据加密算法”,它相当于是对每个数据块应用三次 DES 加密算法。由于计算机运算能力的增强,原版
DES 密码的密钥长度变得容易被暴力破解;3DES 即是设计用来提供一种相对简单的方法,即通过增加 DES
的密钥长度来避免类似的攻击,而不是设计一种全新的块密码算法。
原理
使用 3 条 56 位的密钥对数据进行三次加密。3DES(即 Triple DES)是 DES 向 AES 过渡的加密算法(1999年,NIST 将 3-DES 指定为过渡的加密标准)。
其具体实现如下:设 Ek() 和 Dk() 代表 DES 算法的加密和解密过程,K 代表 DES 算法使用的密钥,P 代表明文,C 代表密文,这样:
3DES 加密过程为:C = Ek3 ( Dk2 ( Ek1 ( P ) ) )
3DES 解密过程为:P = Dk1 ( EK2 ( Dk3 ( C ) ) )
代码实现
3DES 的代码实现,与 DES 很类似,其实可以参考上一篇文章 — — DES 的代码实现,把算法定义改为 DESede 即可。不过,考虑到参考的方便性,这里还是贴出 3DES 加解密的代码实现,供大家参考。
import javax.crypto.Cipher; import javax.crypto.SecretKey; import javax.crypto.spec.SecretKeySpec; import java.io.ByteArrayOutputStream; import java.security.Security; /** * Created by xiang.li on 2015/3/19. * TripleDES(3DES) 加解密工具类 */ public class TripleDES { private static final String Algorithm = "DESede"; // 定义 加密算法,可用 DES,DESede,Blowfish private static final String hexString="0123456789ABCDEF"; /** * * @param keybyte 加密密钥,长度为24字节 * @param src 字节数组(根据给定的字节数组构造一个密钥。 ) * @return */ public static byte[] encryptMode(byte[] keybyte, byte[] src) { try { // 根据给定的字节数组和算法构造一个密钥 SecretKey deskey = new SecretKeySpec(keybyte, Algorithm); // 加密 Cipher c1 = Cipher.getInstance(Algorithm); c1.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, deskey); return c1.doFinal(src); } catch (java.security.NoSuchAlgorithmException e1) { e1.printStackTrace(); } catch (javax.crypto.NoSuchPaddingException e2) { e2.printStackTrace(); } catch (java.lang.Exception e3) { e3.printStackTrace(); } return null; } /** * * @param keybyte 密钥 * @param src 需要解密的数据 * @return */ public static byte[] decryptMode(byte[] keybyte, byte[] src) { try { // 生成密钥 SecretKey deskey = new SecretKeySpec(keybyte, Algorithm); // 解密 Cipher c1 = Cipher.getInstance(Algorithm); c1.init(Cipher.DECRYPT_MODE, deskey); return c1.doFinal(src); } catch (java.security.NoSuchAlgorithmException e1) { e1.printStackTrace(); } catch (javax.crypto.NoSuchPaddingException e2) { e2.printStackTrace(); } catch (java.lang.Exception e3) { e3.printStackTrace(); } return null; } /** * 字符串转为16进制 * @param str * @return */ public static String encode(String str) { //根据默认编码获取字节数组 byte[] bytes=str.getBytes(); StringBuilder sb=new StringBuilder(bytes.length*2); //将字节数组中每个字节拆解成2位16进制整数 for(int i=0;i<bytes.length;i++) { sb.append(hexString.charAt((bytes[i]&0xf0)>>4)); sb.append(hexString.charAt((bytes[i]&0x0f)>>0)); } return sb.toString(); } /** * * @param bytes * @return * 将16进制数字解码成字符串,适用于所有字符(包括中文) */ public static String decode(String bytes) { ByteArrayOutputStream baos=new ByteArrayOutputStream(bytes.length()/2); //将每2位16进制整数组装成一个字节 for(int i=0;i<bytes.length();i+=2) baos.write((hexString.indexOf(bytes.charAt(i))<<4 |hexString.indexOf(bytes.charAt(i+1)))); return new String(baos.toByteArray()); } // 转换成十六进制字符串 public static String byte2hex(byte[] b) { String hs = ""; String stmp = ""; for (int n = 0; n < b.length; n++) { stmp = (java.lang.Integer.toHexString(b & 0XFF)); if (stmp.length() == 1) hs = hs + "0" + stmp; else hs = hs + stmp; if (n < b.length - 1) hs = hs + ""; } return hs.toUpperCase(); } public static void main(String[] args) { // 添加新安全算法,如果用JCE就要把它添加进去 //这里addProvider方法是增加一个新的加密算法提供者(个人理解没有找到好的答案,求补充) Security.addProvider(new com.sun.crypto.provider.SunJCE()); //byte数组(用来生成密钥的) final byte[] keyBytes = { 0x11, 0x22, 0x4F, 0x58, (byte)0x88, 0x10, 0x40, 0x38, 0x28, 0x25, 0x79, 0x51, (byte) 0xCB, (byte) 0xDD, 0x55, 0x66, 0x77, 0x29, 0x74, (byte) 0x98, 0x30, 0x40, 0x36, (byte) 0xE2 }; String szSrc = "This is a 3DES test. 测试"; System.out.println("加密前的字符串:" + szSrc); byte[] encoded = encryptMode(keyBytes, szSrc.getBytes()); System.out.println("加密后的字符串:" + byte2hex(encoded)); byte[] srcBytes = decryptMode(keyBytes, encoded); System.out.println("解密后的字符串:" + new String(srcBytes)); } }
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