Java 加密解密之对称加密算法DESede

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Java 加密解密之对称加密算法DES

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Java 加密解密之对称加密算法DESede

DESede即三重DES加密算法，也被称为3DES或者Triple DES。使用三(或两)个不同的密钥对数据块进行三次(或两次)DES加密(加密一次要比进行普通加密的三次要快)。三重DES的强度大约和112-bit的密钥强度相当。通过迭代次数的提高了安全性，但同时也造成了加密效率低的问题。正因DESede算法效率问题，AES算法诞生了。 (详见： Java
加密解密之对称加密算法AES )

 

到目前为止，还没有人给出攻击三重DES的有效方法。对其密钥空间中密钥进行蛮干搜索，那么由于空间太大，这实际上是不可行的。若用差分攻击的方法，相对于单一DES来说复杂性以指数形式增长。

 

三重DES有四种模型

(a)DES-EEE3，使用三个不同密钥，顺序进行三次加密变换。

(b)DES-EDE3，使用三个不同密钥，依次进行加密-解密-加密变换。

(c)DES-EEE2，其中密钥K1=K3，顺序进行三次加密变换。

(d)DES-EDE2， 其中密钥K1=K3，依次进行加密-解密-加密变换。

 

JDK对DESede算法的支持

密钥长度：112位/168位

工作模式：ECB/CBC/PCBC/CTR/CTS/CFB/CFB8 to CFB128/OFB/OBF8 to OFB128

填充方式：Nopadding/PKCS5Padding/ISO10126Padding/

 

工作模式和填充方式请参考：      JAVA加密解密基础

        十六进制工具类Hex.java，见：   java byte数组与十六进制字符串互转

 

DESede加密解密的java实现：
DESede .java

Java代码  


import java.security.Key;  

  

import javax.crypto.Cipher;  

import javax.crypto.KeyGenerator;  

import javax.crypto.SecretKey;  

import javax.crypto.SecretKeyFactory;  

import javax.crypto.spec.DESedeKeySpec;  

  

/** 

 * DESede Coder<br/> 

 * secret key length:   112/168 bit, default:   168 bit<br/> 

 * mode:    ECB/CBC/PCBC/CTR/CTS/CFB/CFB8 to CFB128/OFB/OBF8 to OFB128<br/> 

 * padding: Nopadding/PKCS5Padding/ISO10126Padding/ 

 * @author Aub 

 *  

 */  

public class DESedeCoder {  

      

    /** 

     * 密钥算法 

    */  

    private static final String KEY_ALGORITHM = "DESede";  

      

//  private static final String DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM = "DESede/ECB/PKCS5Padding";  

    private static final String DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM = "DESede/ECB/ISO10126Padding";  

      

    /** 

     * 初始化密钥 

     *  

     * @return byte[] 密钥  

     * @throws Exception 

     */  

    public static byte[] initSecretKey() throws Exception{  

        //返回生成指定算法的秘密密钥的 KeyGenerator 对象  

        KeyGenerator kg = KeyGenerator.getInstance(KEY_ALGORITHM);  

        //初始化此密钥生成器，使其具有确定的密钥大小  

        kg.init(168);  

        //生成一个密钥  

        SecretKey  secretKey = kg.generateKey();  

        return secretKey.getEncoded();  

    }  

      

    /** 

     * 转换密钥 

     *  

     * @param key   二进制密钥 

     * @return Key  密钥 

     * @throws Exception 

     */  

    private static Key toKey(byte[] key) throws Exception{  

        //实例化DES密钥规则  

        DESedeKeySpec dks = new DESedeKeySpec(key);  

        //实例化密钥工厂  

        SecretKeyFactory skf = SecretKeyFactory.getInstance(KEY_ALGORITHM);  

        //生成密钥  

        SecretKey  secretKey = skf.generateSecret(dks);  

        return secretKey;  

    }  

      

    /** 

     * 加密 

     *  

     * @param data  待加密数据 

     * @param key   密钥 

     * @return byte[]   加密数据 

     * @throws Exception 

     */  

    public static byte[] encrypt(byte[] data,Key key) throws Exception{  

        return encrypt(data, key,DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM);  

    }  

      

    /** 

     * 加密 

     *  

     * @param data  待加密数据 

     * @param key   二进制密钥 

     * @return byte[]   加密数据 

     * @throws Exception 

     */  

    public static byte[] encrypt(byte[] data,byte[] key) throws Exception{  

        return encrypt(data, key,DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM);  

    }  

      

      

    /** 

     * 加密 

     *  

     * @param data  待加密数据 

     * @param key   二进制密钥 

     * @param cipherAlgorithm   加密算法/工作模式/填充方式 

     * @return byte[]   加密数据 

     * @throws Exception 

     */  

    public static byte[] encrypt(byte[] data,byte[] key,String cipherAlgorithm) throws Exception{  

        //还原密钥  

        Key k = toKey(key);  

        return encrypt(data, k, cipherAlgorithm);  

    }  

      

    /** 

     * 加密 

     *  

     * @param data  待加密数据 

     * @param key   密钥 

     * @param cipherAlgorithm   加密算法/工作模式/填充方式 

     * @return byte[]   加密数据 

     * @throws Exception 

     */  

    public static byte[] encrypt(byte[] data,Key key,String cipherAlgorithm) throws Exception{  

        //实例化  

        Cipher cipher = Cipher.getInstance(cipherAlgorithm);  

        //使用密钥初始化，设置为加密模式  

        cipher.init(Cipher.ENCRYPT_MODE, key);  

        //执行操作  

        return cipher.doFinal(data);  

    }  

      

      

      

    /** 

     * 解密 

     *  

     * @param data  待解密数据 

     * @param key   二进制密钥 

     * @return byte[]   解密数据 

     * @throws Exception 

     */  

    public static byte[] decrypt(byte[] data,byte[] key) throws Exception{  

        return decrypt(data, key,DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM);  

    }  

      

    /** 

     * 解密 

     *  

     * @param data  待解密数据 

     * @param key   密钥 

     * @return byte[]   解密数据 

     * @throws Exception 

     */  

    public static byte[] decrypt(byte[] data,Key key) throws Exception{  

        return decrypt(data, key,DEFAULT_CIPHER_ALGORITHM);  

    }  

      

    /** 

     * 解密 

     *  

     * @param data  待解密数据 

     * @param key   二进制密钥 

     * @param cipherAlgorithm   加密算法/工作模式/填充方式 

     * @return byte[]   解密数据 

     * @throws Exception 

     */  

    public static byte[] decrypt(byte[] data,byte[] key,String cipherAlgorithm) throws Exception{  

        //还原密钥  

        Key k = toKey(key);  

        return decrypt(data, k, cipherAlgorithm);  

    }  

  

    /** 

     * 解密 

     *  

     * @param data  待解密数据 

     * @param key   密钥 

     * @param cipherAlgorithm   加密算法/工作模式/填充方式 

     * @return byte[]   解密数据 

     * @throws Exception 

     */  

    public static byte[] decrypt(byte[] data,Key key,String cipherAlgorithm) throws Exception{  

        //实例化  

        Cipher cipher = Cipher.getInstance(cipherAlgorithm);  

        //使用密钥初始化，设置为解密模式  

        cipher.init(Cipher.DECRYPT_MODE, key);  

        //执行操作  

        return cipher.doFinal(data);  

    }  

      

    private static String  showByteArray(byte[] data){  

        if(null == data){  

            return null;  

        }  

        StringBuilder sb = new StringBuilder("{");  

        for(byte b:data){  

            sb.append(b).append(",");  

        }  

        sb.deleteCharAt(sb.length()-1);  

        sb.append("}");  

        return sb.toString();  

    }  

      

    public static void main(String[] args) throws Exception {  

        byte[] key = initSecretKey();  

//      byte[] key = "123456789012345678901".getBytes();  

        System.out.println("key："+ showByteArray(key));  

          

        Key k = toKey(key);  

          

//      String data ="DESede数据";  

        String data ="123456789";  

        System.out.println("加密前数据: string:"+data);  

        System.out.println("加密前数据: byte[]:"+showByteArray(data.getBytes()));  

        System.out.println();  

        byte[] encryptData = encrypt(data.getBytes(), k);  

        System.out.println("加密后数据: byte[]:"+showByteArray(encryptData));  

        System.out.println("加密后数据: hexStr:"+Hex.encodeHexStr(encryptData));  

        System.out.println();  

        byte[] decryptData = decrypt(encryptData, k);  

        System.out.println("解密后数据: byte[]:"+showByteArray(decryptData));  

        System.out.println("解密后数据: string:"+new String(decryptData));  

          

    }  

      

}  

 注：参考《java加密解密的艺术》
http://aub.iteye.com/blog/1131514